Синтез углеродных наноструктур в плазменных струях плазмотрона постоянного тока тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Шавелкина Марина Борисовна

• Шавелкина Марина Борисовна
• доктор наук
• 2022

Оглавление диссертации доктор наук Шавелкина Марина Борисовна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ

СИНТЕЗА УГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУР

1.1 Способы получения углеродных наноструктур

1.2 Синтез углеродных наноструктур в плазменных струях

1.2.1 Синтез в плазменных струях углеродных нанотрубок и нановолокон

1.2.2 Синтез в плазменных струях графена

1.2.3 Синтез в плазменных струях луковичных наноструктур (онионов)

1.3 Структурные упорядочения и структура материалов, синтезированных в

плазменных струях СВЧ, ВЧ и дугового разряда, и их применение

1.4 Термодинамические и кинетические аспекты процессов в газовой фазе

при синтезе углеродных наноструктур в плазменных струях

1.5 Выводы к Главе 1 и постановка задачи

ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1 Состав и общая компоновка экспериментальной установки

2.1.1 Плазмохимический реактор

2.1.1.1 Плазмотрон

2.1.1.2 Вихревая рециркуляционная зона

2.1.2 Вакуумная камера

2.1.3 Система водяного охлаждения

2.1.4 Система вакуумирования

2.1.5 Система подачи источника углерода

2.2 Формирование условий эксперимента

2.2.1 Материалы плазмообразующей системы

2.2.2 Операции по запуску и работе на установке

2.2.3 Электрофизические параметры плазмотрона постоянного тока

2.2.4 Параметры синтеза углеродных наноструктур

2.3 Методы исследования состава плазменных струй

2.3.1 Оптическая эмиссионная спектроскопия плазменных струй

2.3.2 Методы численного анализа состава газовой фазы плазменной струи

2.3.2.1 Термодинамический анализ газовых предшественников углеродных наноструктур

2.3.2.2 Анализ кинетических процессов в газовой фазе плазменных струй

2.3.3 Газохроматографическое исследование состава выхлопных газов

2.4 Характеризация синтезированных материалов

2.4.1 Методы исследования структурно-морфологических свойств

2.4.2 Методы исследования функциональных свойств

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПЛАЗМЕННЫХ СТРУЙ

И АНАЛИЗ ИХ СОСТАВА НА ВЫХОДЕ ИЗ РЕАКТОРА

3.1 Спектроскопическое исследование параметров плазменных струй

газоразрядной системы: инертный газ / прекурсор углерода

3.1.1 Параметры плазмы смесей гелий/углеводород

3.1.1.1 Анализ параметров плазмы смеси гелий/пропан-бутан

3.1.1.2 Анализ параметров плазмы смеси гелий/ацетилен

3.1.1.3 Анализ параметров плазмы смеси гелий/метан

3.1.2 Параметры плазмы смеси аргон/углеводород

3.1.3 Параметры плазмы смеси азот/углеводород

3.1.3.1 Анализ параметров плазмы смеси азот/пропан-бутан

3.1.3.2 Анализ параметров плазмы смеси азот/метан

3.1 4 Параметры плазмы газоразрядной системы инертный газ / этиловый спирт (этанол)

3.1.4.1 Анализ параметров плазмы смеси гелий/этанол

3.1.4.2 Анализ параметров плазмы смеси аргон/этанол

3.1.4.3 Анализ параметров плазмы смеси азот/этанол

3.2 Хроматографический анализ выхлопных газов при конверсии смеси

инертный газ/ углеводород

3.2.1 Хроматографический анализ выхлопных газов при конверсии смеси гелий/углеводород

3.2.2 Хроматографический анализ выхлопных газов при конверсии смеси аргон/углеводород...93 3.4 Выводы к Главе

ГЛАВА 4 СЕЛЕКТИВНЫЙ СИНТЕЗ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ СВОЙСТВ

4.1 Исследование каталитического синтеза углеродных нанотрубок при

пиролизе сажи

4.1.1 Определение оптимального состава катализатора

4.1.2 Исследование выхода УНТ в плазменных струях гелия и аргона и их термостабильность

4.1.3 Исследование состава образцов, синтезированных при пиролизе сажи с катализатором

4.2 Исследование синтеза углеродных нанотрубок без внешнего катализатора

4.2.1 Синтез углеродных нанотрубок при конверсии углеводородов

4.2.1.1 Свойства УНТ при синтезе в плазменных струях гелия

4.2.1.2 Свойства УНТ при синтезе в плазменных струях аргона

4.2.1.3 Свойства УНТ при синтезе в плазменных струях азота

4.2.2 Синтез углеродных нанотрубок при пиролизе этанола

4.3 Выводы к Главе

ГЛАВА 5 СИНТЕЗ МНОГОСЛОЙНОГО ГРАФЕНА (МУЛЬТИГРАФЕНА) В ПЛАЗМЕННЫХ СТРУЯХ И ЕГО МОДИФИЦИКАЦИЯ ПРИ СИНТЕЗЕ

5.1 Исследование синтеза мультиграфена в плазменных струях гелия

5.1.1 Исследование синтеза и свойств мультиграена при конверсии смеси СзИ8-С4И10 / Не

5.1.2 Исследование синтеза и свойств мультиграена при конверсии смеси СН4 /Не

5.1.3 Исследование синтеза и свойств мультиграена при конверсии смеси С2Н2 / Не

5.1.4 Исследование влияния типа прекурсора на поверхностные свойства мультиграфена

5.1.5 Исследование синтеза и свойств мультиграена при конверсии смеси С2Н5ОН/Не

5.2 Исследование синтеза мультиграфена в плазменных струях аргона

5.2.1 Исследование синтеза и свойств мультиграена при конверсии

смеси С3Н8-С4Н10 / Лг

5.2.2 Исследование синтеза и свойств мультиграена при конверсии смеси СН4 / Лг

5.2.3 Исследование синтеза и свойств мультиграена при конверсии смеси С2Н2 / Лг

5.2.4 Исследование синтеза и свойств мультиграена при конверсии смеси С2Н5ОН / Аг

5.3 Исследование синтеза мультиграфена в плазменных струях азота

5.3.1 Исследование синтеза и свойств мультиграена при конверсии смеси С3Н8-С4Н10 / N2

5.3.2 Исследование синтеза и свойств мультиграена при конверсии смеси

С3Н8-С4Н10 / N2 / Не (Аг)

5.3.3 Исследование синтеза и свойств мультиграена при конверсии смеси СН4 / N2

5.3.4 Исследование синтеза и свойств мультиграена при конверсии смеси С2Н2 / N2

5.3.5 Исследование синтеза и свойств мультиграена при конверсии смеси С2Н2 / N2 / Лг

5.3.6 Исследование синтеза и свойств мультиграена при конверсии смеси С2Н5ОН / N2

5.4 Исследование прямого синтеза соединения интеркалирования мультиграфена

5.5 Исследование условий получения нанокомпозита медь/мультиграфен

5.6 Выводы к Главе

ГЛАВА 6 СИНТЕЗ УГЛЕРОДНЫХ НАНОВОЛОКОН И ЛУКОВИЧНЫХ ФОРМ

(ОНИОНОВ)

6.1 Исследование каталитического синтеза углеродных нановолокон при

пиролизе технического углерода

6.2 Исследование бескаталитического синтеза углеродных нановолокон

6.3 Исследование синтеза луковичных форм (онионов)

6.4 Выводы к Главе

ГЛАВА 7 МОДЕЛИРОВАНИЕ ГАЗОВЫХ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ УГЛЕРОДНЫХ

НАНОСТРУКТУР В ПЛАЗМЕННЫХ СТРУЯХ

7.1 Результаты моделирования состава газовой фазы при изменении течения в реакторе

7.1.1 Исследование влияния на состав газовых компонентов геометрии проточного тракта

7.1.2 Исследование влияния на состав газовых компонентов соотношения С:Н в прекурсоре углерода

7.3 Модель химической кинетики процесса конверсии смеси С3Н8-С4Н10 /Не

7.3.1 Ионно-молекулярные реакции, протекающие при конверсии смеси С3Н8-С4Н10 /Не

7.3.2 Анализ газофазных предшественников конденсированного углерода

при конверсии смеси С3Н8-С4Н10/Не

7.4 Модель химической кинетики процесса конверсии смеси СН4/К

7.4.1 Ионно-молекулярные реакции, протекающие при конверсии смеси СН4/К

7.4.2 Эволюция состава продуктов конверсии смеси СН4/К вдоль оси потока

7.4.3 Исследование влияния давления на состав продуктов конверсии смеси СН4/К

7.5 Выводы к главе

ГЛАВА 8 СОЗДАНИЕ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ СИНТЕЗИРОВАННЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУР И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ СВОЙСТВ

8.1 Создание суспензий из графена, углеродных нанотрубок и нановолокон

8.1.1 Исследование размера исходных агрегатов из графена в этаноле

8.1.2 Создание устойчивых суспензий из графена, УНТ и УНВ с помощью ультразвука

8.2 Изготовление графеновых чернил для 2D печати на гибком носителе

8.2.1 Создание чернил на основе мультиграфена

8.2.1.1 Свойства исходных графеновых агрегатов

8.2.1.2 Приготовление суспензий для чернил

8.2.1.3 Свойства 2D напечатанных пленок

Выводы по разделу

8.2.2 Создание гетероструктуры графен / нитрид бора

8.2.2.1 Синтез кристаллов ^ВК

8.2.2.2 Характеризация графена и ^ВК

8.2.2.3 Электрические свойства 2D-напечатанных слоев чернилами из композита

к-Б№0:РЕБ0Т: РББ

Выводы по разделу

8.3 Исследование свойств гидрофобизированных газодиффузионного

слоя на основе N графена

8.3.1 Изготовление гидрофобизированных газодиффузионных воздушных катодов

8.3.2 Электронно-микроскопическое исследование свойств поверхности гидрофобизированных газодиффузионных. слоев

8.3.3 Исследование активности гидрофобизированных газодиффузионных

воздушных катодов

Выводы по разделу

8.4 Исследование влияния синтезированных углеродных нанотрубок и

многослойного графена на электрические характеристики суперконденсатора

8.4.1 Свойства исходных углеродных материалов

8.4.2 Электродный материал из синтезированных УНТ и графена

8.4.3 Электрохимические параметры макета ячейки СК с УНТ и графеном

Выводы по разделу

8.5 Исследование влияния углеродных нановолокон на синтез и свойства

реакционно - связанного карбида кремния

8.5.1 Приготовление шихты для синтеза модифицированной керамики РКК

8.5.2 Синтез РКК керамики, модифицированной УНВ, и исследование ее свойств

8.5.3 Исследование микроструктуры синтезированной керамики с УНВ

Выводы по разделу

8.6 Исследование синтеза и свойств керамоматричного композита на

основе кубического нитрида бора с добавкой гидрированного графена

8.6.1 Синтез керамоматричного композита гидрированный графен/нитрид бора

8.6.2 Исследование фазового состава модифицированной керамики

8.6.3 Исследование микроструктуры модифицированной керамики

8.6.4 Свойства модифицированной керамики

Выводы по разделу

8.7 Выводы к Главе

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

APPJ - плазменная струя атмосферного давления;

CVD - chemical vapour deposition - химическое газофазное осаждение;

PECVD - плазменно-стимулированное химическое газофазное осаждение;

EDS (EDAX) - энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия;

PEDOT:PSS - поли (3,4-этилендиокситиофен): поли (стиролсульфонат);

РЕТ - полиэтилентерефталат (ПЭТ);

N - графен - азотсодержащий графен;

N-УНТ - азотсодержащие УНТ;

АУ - активированный уголь;

БЭТ (метод БЭТ) - определение удельной поверхности из уравнения полимолекулярной

адсорбции Брунауэра— Эммета—Теллера;

ВАХ - вольтамперная характеристика;

ВОПГ - высокоориентированный пиролитический графит;

ВЧ - высокочастотный разряд;

ДСК - дифференциально-сканирующая калориметрия; ИК - инфракрасный (спектр);

КР - спектроскопия комбинационного рассеяния света (Raman);

ЛСУ - луковичные структуры углерода (онионы);

МУНТ - многостенные УНТ;

ОГ - оксид графена, окисленный графен;

ОУНТ- одностенные УНТ;

ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия (PEM); РФА - рентгенофазовый анализ (x-ray);

РФЭС - рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS); СВЧ - сверхвысокочастотный разряд; СК - суперконденсатор;

СЭM - сканирующая электронная микроскопия (SEM); ТГ - термогравиметрия; ТЭ - топливный элемент;

УВИ - диапазон - область спектра, охватывающая видимую область и примыкающие к ней участки ультрафиолетовой и инфракрасной областей спектра; УНВ - углеродные нановолокна;

УНС - углеродные наноструктуры; УНТ - углеродные нанотрубки; ХА - хромель-алюмелевая термопара.

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез углеродных наноструктур в плазменных струях плазмотрона постоянного тока»

Актуальность темы исследований.

Углеродные наноструктуры, такие как углеродные нанотрубки, углеродные нановолокна, графен и онионы: образованные графеновыми слоями, обладающими сочетанием свойств молекулы и твердого тела, имеют высокие значения тепло и электропроводности, эластичности, химической стабильности и механической прочности. Материалы, созданные на основе данных углеродных наноструктур могут успешно использоваться в качестве структурных модификаторов конструкционных материалов, в системах макрочастиц, в составе композитов, биомаркеров, оптических красителей, солнечных батареях, суперконденсаторах, для создания транзисторов, гибких дисплеев, искусственных мускул в медицине, химических сенсоров и проводящих чернил. Одновременно развиваются области, в которых используются структурные особенности новых материалов. Углеродная нанотрубка представляет собой идеальную иглу диаметром порядка нескольких атомов для сканирующего туннельного или атомного силового микроскопа. Онионы (луковичные структуры) обладают электромагнитными абсорбционными свойствами, что снижает вес и повышает химическую инертность электромагнитных материалов. Содержащие атомы водорода углеродные нанотрубки, онионы и графен - перспективное решение для развития водородной энергетики. Графен с внедренными атомами меди применяется для отвода тепла в микросхемах и кабелях.

Возможность реализации потенциала углеродных наноструктур стимулировала развитие методов их синтеза. Наибольшее распространение получил метод химического осаждения из паровой фазы (СУВ-метод) и газофазный синтез. Несмотря на простой подход, эти методы обладают невысокой производительностью вследствие многостадийности процесса очистки синтезируемых материалов. Поэтому получение углеродных наноструктур с заданными свойствами в промышленных количествах является одним из актуальных направлений исследований. С этой целью развиваются и совершенствуются плазменные методы. Во-первых, с помощью плазмы можно проводить химические процессы без применения подложек, катализаторов, растворителей или кислот, что обеспечивает высокую чистоту продуктов синтеза; во-вторых, процесс является одностадийным, так как протекает в экстремальных условиях. Это большие парциальные давления, высокие скорости гомогенных реакций, высокие значения температур и скорости охлаждения. Такие условия создаются ВЧ или СВЧ плазмотронами, реализующими безэлектродный разряд и различающиеся по частоте возбуждения газового разряда, в также плазмотронами, работающими на разрядах постоянного тока. Наиболее простой способ создания плазменных условий является применение плазмотрона постоянного тока с вихревой стабилизацией разряда и расширяющимся каналом анода. Такая конструктивная

особенность позволяет пространственно локализовать плазменный поток в объеме, что приводит к синтезу наночастиц с более узким распределением по размеру. Другим преимуществом применения плазмотрона данного типа является возможность использования широкого спектра веществ, которые могут быть использованы в качестве плазмообразующих газов, что в итоге, упрощает технологию.

Таким образом, актуальной задачей исследований является поиск эффективных решений с использованием плазмотрона постоянного тока для управляемого синтеза углеродных наноструктур.

Известно, что синтез с применением плазмы часто дает побочные продукты в виде сажи, аморфного углерода и графитизированных частиц. С тем чтобы контролировать процесс синтеза углеродной наноструктуры необходимо определить ключевые химические реакции, установить состав газовых предшественников и температурный диапазон их формирования. Остаются также нерешенными проблемы большого разброса по размерам, низкой воспроизводимости результатов, недостаточной изученности влияния различных реакционных сред, систематического исследования влияния параметров плазменного потока и геометрии реактора на свойства наноструктур.

Цель работы и задачи исследования.

Основная цель настоящей работы заключалась в изучении процессов синтеза углеродных наноструктур в плазменных струях, генерируемых плазмотроном постоянного тока с расширяющимся каналом анода, и определении закономерности влияния особенности синтеза в объеме на структурно-морфологические свойства полученных материалов.

При исследовании влияния состава плазмообразующей системы, типа прекурсора углерода и давления среды на формирование углеродных наноструктур ставилась задача эффективного получения широкого ряда кристаллических углеродных систем. Для установления взаимосвязи между параметрами процесса и свойствами синтезированных материалов необходимо было изучить их морфологию, структуру и тип химической связи. Исследовать влияние конкретной наноструктуры на свойства высокотемпературной керамики, газодиффузионного слоя топливного элемента, основные характеристики суперконденсатора и создание 2D печатью компонентов гибкой электроники.

В соответствии с этим в работе решались следующие задачи:

1. Создание экспериментальной установки для получения плазменных струй с помощью плазмотрона постоянного тока. Определение условий образования стабильных плазменных струй при использовании в качестве плазмообразующих газов гелия, аргона и азота в комбинации с

прекурсором углерода в различном агрегатном состоянии (сажа, углеводород, спирт) при изменении давления в диапазоне от 100 до 710 Торр.

2. Исследование спектральных характеристик плазменных струй Не, Аг и N2 с добавками углеводородов и этанола для определения температуры и концентрации электронов. Определение состава отработанных плазмотроном газов на выходе из реактора. Создание модели реактора для определения профиля температур и скоростей вдоль оси и по радиусу плазменного потока. .

3. Создание модели химической кинетики процессов разложения углеводородов в плазме гелия и азота и моделирование на ее основе механизмов образования газовых предшественников углеродных наноструктур. Исследование распределения температуры и скоростей вдоль оси и по радиусу плазменной струи.

4. Исследование параметров одностадийного синтеза:

- многостенных углеродных нанотрубок при конверсии углеводородов и пиролизе сажи с катализаторами. Определение влияния состава катализаторов на их морфологию и структуру;

- многослойного графена, гидрированного графена, легированного графена атомами азота и графена, модифированного кислородсодержащими функциональными группами. Исследование особенностей прямого синтеза нанокомпозита медь/графен. Определение предельной степени насыщения гетероатомами. Определение предельной скорости выхода и содержания в твердом осадке;

- углеродных нановолокон при пиролизе сажи в присутствии катализаторов. Определение влияния состава катализаторов на морфологию нановолокон. Исследование бескаталитического синтеза углеродных нановолокон;

- онионов при конверсии углеводородов в плазменных струях.

5. Идентификация синтезированных углеродных наноструктур комплексом методов, включающего спектроскопию комбинационного и динамического рассеяния света, термический анализ, масс-спектроскопию, рентгеноструктурный анализ, рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию, рентгеноспектральный микроанализ, экспресс-гравиметрию, сканирующую и просвечивающую электронную микроскопию, метод дифракции медленных электронов. Изучение фазового состава наноструктур и исследование влияния примесных атомов на термостабильность многослойных систем. Исследование структуры пор и сорбционной емкости.

6. Повышение механической прочности карбид-кремниевой керамики добавкой углеродных нановолокон и добавкой гидрированного графена керамики на основе кубического нитрида бора. Создание электродов с использованием синтезированных УНТ и многослойного графена для улучшения характеристик суперконденсатора. Получение газодиффузионного слоя топливного элемента на основе ^графена. Применение графена, синтезированного в плазменных условиях, для резистивных элементов гибкой электроники..

Решение поставленных задач позволит существенно расширить фундаментальные знания о процессах в плазменных струях при синтезе кристаллических углеродных систем, содержащих гетероатомы, позволит создать научные основы для выбора направления дальнейшего их использования, даст конкретные параметры синтеза и области применения данных материалов для промышленного освоения.

Научная новизна исследования.

1. Впервые найдены условия для селективного синтеза углеродных нанотрубок, многослойного графена, углеродных нановолокон и онионов в объеме плазменных струях плазмотрона постоянного тока с расширяющимся анодом. Установлено, что содержание конкретной формы структурного состояния твердого углерода в сажевом осадке зависит от рода и расхода плазмообразующего газа, типа и расхода прекурсоров углерода, его агрегатного состояния и давления в реакторе.

2. Впервые определен механизм образования газовых предшественников углеродных наноструктур при конверсии пропан-бутановой смеси в плазме гелия и метана в плазме азота. Показана важная роль реакций с участием С2Н в области температур 2500 - 3500 К , которые приводят к образованию перенасыщенного пара С2.

3. Определен оптимальный состав катализатора на основе № и Со и соединения Y2Oз , при котором достигается максимальное содержание многостенных углеродных нанотрубок в твердом осадке.

4. Установлено влияние рода плазмообразующего газа и типа прекурсора углерода на латеральный размер графеновых материалов. Показано, что при пиролизе этанола и углеводородов в плазменных струях гелия, аргона и азота латеральный размер изменяется от 20 до 2000 нм. Впервые продемонстрировано, что при 10 % конверсии углерода пропан-бутановой смеси в плазме гелия выход многослойного графена составляет 50 г/ч..

5. Обнаружены условия одностадийного синтеза многослойного графена, легированного атомами азота. Найдено, что при разложении ацетилена в плазменной струе азота максимальное содержание азота достигает 8 ат. % с преобладанием пиридиновой конфигурацией связей с углеродом.

6. Впервые определены условия синтеза в одну стадию гидрированного графена (графана). Обнаружено, что интеркаляция водородом многослойного графена достигается при его синтезе в процессе разложения пропан-бутановой смеси, метана или ацетилена в инертной среде при непрерывном повышении давления. Обнаружено, что предельное соотношение С : Н = 4:1 достигается при применении пропан - бутановой смеси и гелия.

7. Найдены условия для модификации мультиграфена атомами кислорода при пиролизе этанола в плазменных струях аргона.

8. Обнаружены условия для получения нанокомпозита медь/графен вследствие предельной эрозии медного анода. Установлено, что максимальная концентрация 0.4 ат % (2 масс. %) меди в нанокомпозите достигается при разложении ацетилена в плазме азота.

9. Впервые показано, что термостабильность легированного азотом, интеркалированного водородом или модифицированного функциональными кислородсодержащими группами мультиграфена выше термостабильности чистого многослойного графена близкой морфологии.

10. Впервые получены без введения катализаторов углеродные нановолокна при конверсии ацетилена и пропан-бутановой смеси в струях плазмы гелия, аргона и азота. Найдены условия, при которых варьирование давления среды изменяет морфологию нановолокон от цепочки из прямых цилиндров до сплошных спиралей.

11. Установлено, что термостабильность в воздушной среде, синтезированных при пиролизе сажи, углеродных нановолокон выше, чем термостабильность нановолокон, синтезированных при разложении углеводородов.

Достоверность результатов.

Все научные выводы и модельные представления в работе базируются на экспериментальной основе. Достоверность и обоснованность результатов исследований и научных выводов подтверждается комплексным подходом к анализу данных, применением современных точных приборов и инструментов для исследований, воспроизводимостью и согласованностью результатов, а также совпадением в пределах ошибки с результатами, известными из литературы.

Научная и практическая значимость работы.

Научная значимость работы.

Разработана новая экспериментальная методика селективного синтеза углеродных нанотрубок, многослойного графена, углеродных нановолокон и онионов, основанная на синтезе в объеме.

Определен состав, температура и концентрация электронов плазменных струй для синтеза углеродных наноструктур в объеме. Предложена модель реактора для определения профиля температур и скоростей вдоль оси и по радиусу плазменного потока.

Установлен состав газов, отработанных плазмотроном в зависимости от типа прекурсора углерода. Показано, что при синтезе углеродных наноструктур в газовой фазе практически отсутствуют поциклические ароматические углеводороды, основные предшественники сажи.

Предложены модели химической кинетики процессов конверсии смесей пропан/ бутан/ гелий и метан/ азот. Показано, что при температурах 2500-3500К в реакциях с участием С2Н образуется дополнительная концентрация C2, приводящая к образованию перенасыщенного пара, из которого выпадает твердый осадок.

Установлена зависимость структурно-морфологических свойств синтезированных материалов от агрегатного состояния прекурсора углерода.

Установлено, что в присутствии комбинированного катализатора при пиролизе сажи в плазменных струях гелия, генерируемых плазмотроном постоянного тока, формируются прямые углеродные нанотрубки с открытыми концами.

Установлено влияние отношения С:Н в газообразном прекурсоре углерода на условия для интеркаляции многослойного графена водородом.

Обнаружено, что при одностадийном синтезе легированного графена атомами азота (N -графена) преобладает пиридиновая конфигурация химической связи атомов азота с углеродом.

Показано, что атомы водорода, азота и кислорода в структуре синтезированных графеновых материалов и углеродных нанотрубок влияют на их термостабильность.

Показано, что при пиролизе углеводородов в плазме гелия и аргона характерно образование углеродных нановолокон в виде жгутов.

Практическая значимость работы.

Найденный диапазон осевых температур плазмы (12--17 кК), в котором концентрация электронов остается неизменной, является «экономным» режимом нагрева и может быть использован для оптимизации параметров плазмы за счет поддержания контролируемой интенсивности полосы C2 на максимальном уровне.

Показано, что при синтезе графена и углеродных нанотрубок в плазменных струях гелия, аргона и азота, генерируемых плазмотроном постоянного тока, при добавлении углеводородов удельная мощность дуги составляет 104 W/cm, а концентрация электронов превышает 1016 см -3.

Определено давление, отношение расхода плазмообразующего газа и расхода прекурсора углерода для высокого выхода многостенных углеродных нанотрубок, мультиграфена, углеродных нановолокон и онионов в плазмохимическом реакторе. Определен профиль температур и скоростей, состав газовой фазы в реакторе в зависимости от геометрии области закалки паро-газового потока. Данные результаты могут использоваться для проектирования нового плазмохимического оборудования.

Найден оптимальный состав катализатора на основе Ni, Co и Y2O3, при котором достигается максимальное содержание многостенных углеродных нанотрубок в депозите.

Найдены условия для предельной интеркаляции водородом многослойного графена, легирования азотом №-графена, функционализации многослойного графена кислородом и насыщения медью нанокомпозита медь/графен в один этап.

Определена структура пор и удельная поверхность многослойного графена, углеродных нанотрубок и онионов демонстрирующие потенциал использования синтезированных материалов в области катализа, сорбции, для создания газовых и рН- сенсоров. Установлено, что при синтезе в плазменных струях гелия, аргона и азота углеродные наноструктуры имеют разную удельную поверхность от 131 до 710 м2/г, но одну структуру пор - мезопористую,

Определены условия стабильной работы плазмотрона при эрозии медных электродов для синтеза нанокомпозита медь/графен, который применяется для отвода и рассеяния тепла в электронных приборах и кабелях.

Прочностные характеристики реакционно-связанной карбид-кремниевой керамики повышаются добавкой углеродных нановолокон и керамики на основе кубического нитрида бора введением гидрированного графена. Установлено оптимальное количество добавки.

Показана перспективность использования синтезированных углеродных нанотрубок и графена в составе электродов для улучшения электрических характеристик суперконденсатора.

Легированный азотом графен позволяет улучшить газораспределение в газодиффузионном слое катода топливного элемента.

Впервые применены графеновые материалы, синтезированные в объеме плазмы, для создания резисторов с помощью печати на гибких носителях.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследования влияния давления, рода и расхода плазмообразующего газа, типа и расхода прекурсора углерода, его агрегатного состояния и геометрии проточного канала в плазмохимическом реакторе на электрические характеристики плазмотрона постоянного тока с расширяющимся каналом анода.

2. Значения концентрации и температуры электронов от края сопла анода (0мм) на расстоянии до 20 мм вдоль плазменной струи из гелия, аргона и азота с добавкой углеводородов или этанола в условиях синтеза мультиграфена.

3. Химический кинетический механизм образования газовых предшественников углеродных наноструктур в зависимости от начального состава плазмообразующей системы и профиля температур в плазмохимическом реакторе.

4. Результаты исследования состава отработанных плазмотроном газов при конверсии пропан-бутановой смеси, метана и ацетилена в струях гелия и аргона при синтезе мультиграфена. Показано, что он соответствует составу конверсии легких углеводородов в ацетилен.

5. Установленная взаимосвязь состава катализатора из Ni, Co и Y2O3 с выходом многостенных углеродных нанотрубок при пиролизе сажи в плазменных струях гелия и аргона. Синтез мезопористых многостенных углеродных нанотрубок при разложении углеводородов без ввода катализаторов.

6. Влияние давления и состава плазмообразующей системы на морфологию и латеральный размер графеновых хлопьев в составе мультиграфена и его удельную поверхность. Достижение максимального выхода мультиграфена 50 г /ч с чистотой до 98 % при 10 % конверсии углерода пропан-бутановой смеси в плазменных струях гелия.

7. Предельная степень насыщения мультиграфена 8 ат % азота при конверсии углеводородов в плазменных струях азота. Максимальное соотношение С:Н = 4:1 в гидрированном графене при его синтезе при конверсии смеси углеводород/ гелий и 2 масс.% меди в нанокомпозите медь/графен, синтезированном при разложении ацетилена в плазме азота. Результаты исследования модификации мультиграфена атомами кислорода при конверсии этанола.

8. Синтез без использования катализаторов углеродных нановолокон при разложении углеводородов в плазменных струях Не и Аг. Синтез онионов с удельной поверхностью 710 м2/г в плазменных струях плазмотрона постоянного тока.

9. Добавка 0.5 масс. % углеродных нановолокон в виде жгутов для повышения прочности на изгиб на 30 % реакционно-связанной карбид-кремниевой керамики. Влияние добавки 0.5 масс % гидрированного графена на прочность композитной керамики на основе кубического нитрида бора, синтезированной спеканием с термобарическим воздействием. Снижение сопротивления суперконденсатора добавкой 0.004 масс % мультиграфена. Структурирование N- графеном газодиффузионного слоя для уменьшения диффузионных ограничений в подводе реагентов в топливных элементах. 2D печатанные резистивные элементы с использованием графена, синтезированного в гелии, для гибкой электроники.

Апробация работы.

Все представленные результаты опубликованы в виде статей в рецензируемых российских и международных журналах и были представлены на следующих конференциях, симпозиумах и научных семинарах:

1) XXXIX, XL-XLVIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу (Звенигород, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017, 2018, 2019, 2020, 2021), 2) Открытая школа-конференция стран СНГ. Ультрамелкозернистые и наноструктурные материалы - 2020» (УМЗНМ - 2020). г. Уфа, Республика Башкортостан, Россия 5-9 октября 2020г, 3) International Conference on Energy, Materials and Nanotechnology, EMN Rome Meeting 2019 (Rome, Italy, 2019), 4) 12, 13,14th International Conference Advanced Carbon NanoStructures " (ACNS)

(Санкт-Петербург, 2015, 2017, 2019), 5) International Conference on Energy, Materials and Nanotechnology, EMN Dubrovnik Meeting 2019 (Dubrovnik, Croatia, 2019), 6) 1, 2, 3-я Российская конференция «Графен: Молекула и 2D Кристалл» (Новосибирск, 2015, 2017, 2019), 7) 12, 13, 14-ая Международная конференция «Пленки и покрытия» (Санкт-Петербург, 2015, 2017, 2019), 8) VII Международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии (ISTAPC)(r. Плес, 2014); VIII, IX Международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии (ISTAPC) (г. Иваново, 2018, 2021), 9) Международная научно-практическая конференция "Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение" (GRS -2019) (Тамбов, 2019), 10) 9, 10, 11, 12-я Международная конференция «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология» (Москва, Троицк, 2014, 2016, 2018, 2020), 11) International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (Tomsk, 2018), 12) 17,18,19 th International Workshop on Magneto-Plasma Aerodynamics (Moscow, 2017, 2018, 2020), 13) Сильно коррелированные двумерные системам: от теории к практике (Якутск, 2018), 14) BIT's 8th Annual Congress of Nano Science and Technology-2018 (Germany, 2018), 15) XXX, XXXI, XXXII International Conference on Interaction of Intense Energy Fluxes with Matter (Elbrus, Kabardino-Balkaria, 2015, 2016, 2017), 16) IX International Conference Plasma physics and plasma technology (PPPT-9) (Minsk, Belarus, 2018), 17) III- VIIII Международная конференция «Плазменные, лазерные исследования и технологии» (Москва НИЯУ «МИФИ», 2015, 2016, 2017, 2018, 2019, 2020, 2021), 18) XV Российская конференция (с международным участием) по теплофизическим свойствам веществ (РКТС-15) (ОИВТ РАН, Москва, 2018), 19) XIII Международная конференция «Газоразрядная плазма и её применение» (Новосибирск, 2017), 20) Международная конференция «Современные проблемы теплофизики и энергетики (Москва, НИУ «МЭИ», 2017), 21) XXXIII International conference on phenomena in ionized gases (Estoril, Portugal, 2017), 22) IX, Х Всероссийская (с международным участием) конференция «Физика низкотемпературной плазмы» (ФНТП) (Казань, 2017, 2020) IX, Х Всероссийская (с международным участием) научно-технической конференция с элементами научной школы для молодых ученых «Низкотемпературная плазма в процессах нанесения функциональных покрытий» (Казань, 2017 , 2018), 23) III Международная конференция по актуальным проблемам физики поверхности и наноструктур (Ярославль, 2017), 24) International Conference on Energy, Materials and Nanotechnology, EMN Lyon Meeting (Lyon, France, 2017), 25) VI Всероссийская конференция по наноматериалам с элементами научной школы для молодежи (Москва, ИМЕТ РАН, 2016), 26) VI Международная конференция "Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества" (Суздаль, 2016), 27) IX, Х Всероссийская конференция по физической электронике (ФЭ) (Махачкала, 2016, 2018), 28) Международный симпозиум «Перспективные материалы и технологии» (Витебск, Беларусь, 2015) , 29) Международная конференция огнеупорщиков и металлургов (Москва, НИТУ «МИСиС» , 2016), 30) BITs 6th

Annual World Congress of Nanoscience & Technology^O^ (Singapore, 201б), 31) 22nd International Symposium on Plasma Chemistry (Antwerp, Belgium, 2015), 32) 1th International Conference on Garphene Technology (ANM 2015) (Aveiro. Portugal, 2015), 33) VIII Symposium "Combustion & Plasmochemistry" and Scientific & Technical Conference (Energy Efficiency - 2015) (Almaty. Kazakhstan, Al-Farabi Kazakh National University, 2015), 34) VIII International Conference Plasma Physics and Plasma Technology (Minsk, Belarus, 2015), 35) Современные проблемы физики плазмы и физической электроники. VIII Всероссийская конференция (ФЭ-2014) (Махачкала, 2014), 36) High-Tech Plasma Processes European Plasma Conference (Toulouse, France, 2014) Московский семинар «Графен: молекула и кристалл» (ВНИИАЛМАЗ, Москва, 2016, 2017), 37) Семинар "Получение, исследование и применение низкотемпературной плазмы" имени профессора Л.С. Полака (Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН, Москва, 2017, 2019), 38) Семинар отделения физики твердого тела (Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН), Москва, 20 ноября 2020 г.

Публикации.

Материалы диссертации изложены в 45 научных статьях, из которых 43 опубликованы в периодических изданиях, индексируемых в базах данныхWeb of Science и Scopus и рекомендованных ВАК. Получено 1 свидетельство и б патентов РФ.

Личный вклад автора.

Вклад соискателя в работы, вошедшие в диссертацию, является определяющим. Им по всем разделам работы определена постановка задачи и научно обоснованы методики исследования. При его непосредственном участии или под научным руководством проведены эксперименты и обработка экспериментальных данных. Под научным руководством автора создавалась, монтировалась и модернизировалась экспериментальная установка. На основании выполненных исследований автором сформированы и обоснованы научные положения, выводы и рекомендации, вошедшие в диссертацию.

Теоретические исследования состава газовых предшественников были проведены в соавторстве с Филимоновой Е.А., Ивановым П.П., Бочаровым А.Н. (ОИВТ РАН).

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Шавелкина Марина Борисовна, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Roco M.C. International strategy for nanotechnology research // J. Nanoparticle Res. 2001. V.3. № 5-6. P.353.

2. Нанотехнологии как ключевой фактор нового технологического уклада в экономике. / Под. ред. С.Ю. Глазьева, В.В. Харитонова. М.: «Тровант», 2009. 304 С.

3. Воробьев А.Е., Кочофа Г.А., Малюков В.П., Лысенкова З.В., Капитонова И.Л., Мартин Зарума Торес, Каукенова А.С., Синченко А.В., Чекушина Е.В., Нарожный И.М., Ибрагимов Р. Становление современного рынка наноиндустрии // Вестник РУДН. Серия Инженерные исследования. 2015. № 1. С.129 -137.

4. Давыдов А.А. В преддверии нанообщества // Социологические исследования. 2007. №3. С.119.

5. Анохин Р.Н. Нанотехнологии в системе национальных приоритетов инновационного развития // Вестник НГУ. Серия: Социально-экономические науки. 2012. Т. 12. Вып.4.

6. Хульман А. Экономическое развитие нанотехнологий: обзор индикаторов // Форсайт. 2009. № 1. Вып.9. С.3.

7. Фельдблюм В.Ш. «Нано» в широком аспекте: нанообъекты, нанотехнологии, нанообществ. -Электронное издание. Ярославль - Барнаул : Б. и., 2017. 257 С.

8. Беликов Д.В., Бобринецкий И.И. Развитие рынка углеродных наноматериалов // Инноватика и экспертиза. 2016. Вып. 3 (18). С. 94.

9. Шик А.Я., Бакуева Л.Г., Мусихин С.Ф., Рыков С.А. Физика низкоразмерных систем. Под ред. В.И. Ильина и А.Я. Шика. - СПб.: Наука, 2001.160 С.

10. Елецкий А.В. Теплофизические свойства наноразмерных объектов: систематизация и оценка достоверности данных // ТВТ. 2012. Т. 50. С. 524.

11. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Nature. 1991. V.354. Р.56-58.

12. Dresselhaus M.S., Dresselhaus G., Eklund P.C. Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes // New York: Academic. 1996. P.965.

13. Dresselhaus M.S., Dresselhaus G., Saito R. Physics of carbon nanotubes // Carbon. 1995. V. 33. P. 883-891.

14. Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки // УФН. 1997. Т.167. С.977.

15. Раков Э. Г. Методы получения углеродных нанотрубок // Успехи химии. 2000. Т 69. С. 41.

16. Раков Э.Г. Химия и применение углеродных нанотрубок // Успехи химии. 2001. Т.70. С.934.

17. Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства // УФН. 2002. Т.172. С. 401.

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

Раков Э. Г. Получение тонких углеродных нанотрубок каталитическим пиролизом на носителе // Успехи химии. 2007. Т.76. С.3.

Carbon materials for advanced technologies. / Edited by Burchel T.D. Elsevier Science & Technology, Oxford. UK.: 540 Р.

Дьячкова Т.П., Ткачев А.Г. Методы функционализации и модифицирования углеродных нанотрубок. - М.: Издательский дом «Спектр». 2013. 152 С.

Томилин О.Б., Оганкевич И.В., Мурюмин Е.Е., Лесин С.А., Сыркина Н.П. Призматические модификации одностенных углеродных нанотрубок и их электронные свойства: регулярная адсорбция атомов фтора на графеновых поверхностях нанотрубок // Физика твердого тела. 2011. Т. 53. Вып. 1. С. 187-193.

Ebbesen T.W., Hiura H. Graphene in 3-dimensions: Towards graphite origami // Advanced Materials. 1995. Т.7. С. 582-586.

Novoselov K.S., Geim A.K., Morozov S.V., Jiang D., Zhang Y.,Dubonos S.V., Grigorieva I.V., Firsov A.A. Electric field effect in atomically thin carbon films // Science. 2004. V.306. P. 666669.

Novoselov K.S., Jiang D., Booth T., Khotkevich V.V., Morozov S.M., Geim A.K. Two-dimensional atomic crystals // Proc. Nat. Acad. Sci. 2005. V. 102. № 30. P. 10451. Wu J., Pisula W., Mullen K. Graphenes as Potential Material for Electronics // Chem. Rev. 2007. V. 107. Р.718-747.

Shin H.J., Choi W.M., Choi D., Han G.H., Yoon S.-M., Park H.-K.,. Kim S.-W, Jin Y.W., Lee S.Y., Kim J.M., Choi J.-Y., Lee Y.H. Control of electronic structureof graphene by various dopants and their effects on a nanogenerator // J. Am. Chem. Soc. 2010. V.132 (44). Р. 15603-15609. Елецкий А.В., Искандарова И.М., Книжник А. А., Красиков Д.Н. Графен: методы получения и теплофизические свойства // УФН. 2011. Т. 181. № 2. С.233.

Ивановский А.Л. Графеновые и графеноподобные материалы // Успехи химии. 2012. Т.81. № 7. С.571-605.

Novoselov K.S., Fal'ko V.I., Colombo L., Gellert P.R., Schwab M.G., Kim K. A roadmap for graphene // Nature. 2012. V. 490. № 7419. P. 192-200.

Lu H., Li S.D. Two-dimensional carbon allotropes from graphene to graphyne // J. Mater. Chem. C. 2013. V. 1. P. 3677.

Губин С.П., Ткачев С.В. Графен и родственные наноформы углерода. - М.: Ленанд, 2014. 112 С.

Чернозатонский Л.А., Сорокин П.Б., Aртюх А.А. Новые наноструктуры на основе графена: физико-химические свойства и приложения // Успехи химии. 2014. Т.83. С.251.

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

Tiwari S.K., Sahoo S., Wang N., Huczko A. Graphene research and their outputs: Status and prospect // Journal of Science: Advanced Materials and Devices. 2020. V.5. Issue 1. P.10-29. Березкин В.И. Углерод: замкнутые наночастицы, макроструктуры, материалы. Санкт-Петербург : АртЭго, 2013. 450 С.

Ganesh P., Kent P.R.C., Mochalin V. Formation, characterization, and dynamics of onion-like carbon structures for electrical energy storage from nanodiamonds using reactive force fields // Journal of Applied Physics. 2011. V.110. №.7. P.18.

Ремпель А.А. Нанотехнологии, свойства и применение наноструктурированных материалов // Успехи химии. 2007. Т.76. № 5. С. 474.

Ковтун Г.П., Веревкин A.A. Наноматериалы: технологии и материаловедение: Обзор. -Харьков: ННЦ ХФТИ, 2010. 73 С.

Кожитов Л.В., Запороцкова И.В., Козлов В.В. Перспективные материалы на основе углерода // Вестник ВолГУ.Серия 10. 2010. Вып. 4. С. 63. Сергеев Г.Б. Нанохимия. - М.:Изд-во МГУ, 2003. 288 С.

Nanostructured Multifunctional Materials: Synthesis, Characterization, Applications and Computational Simulation / Edited by Esteban A. Franceschini. CRC Press. 2021. 322 С. Харрис, П. Углеродные нанотрубы и родственные структуры. Новые материалы ХХ! века / Пер. с англ. Под ред. Л.А. Чернозатонского. - М.: Техносфера, 2003. 336 С. Nanomaterials. Synthesis, Properties and Applicaions. / Eds. A.S. Edelstein, R.C. Cammarata. Bristol: Institute of Phesics Publishing. 1998. 596 С.

Levchenko I., Ostrikov K. Nanostructures of various dimensionalities from plasma and neutral fluxes // J. Phys. D: Appl. Phys. 2007. V.40. № 8. P. 2308.

Ostrikov K., Murphy A.B. Plasma-aided nanofabrication: Where is the cutting edge? // J. Phys. D: Appl. Phys. 2007. V.40. P.2223-2241.

Gonzalez-Aguilar, J.; Moreno, M.; Fulcheri, L. Carbon nanostructures production by gas-phase plasma processes at atmospheric pressure // J. Phys. D: Appl. Phys. 2007. V.40. P.2361-2374. Власов В.И., Залогин Г.Н., Кусов А.Л. К обоснованию плазмохимического способа получения углеродных наноструктур в потоке ВЧ-плазмотрона. Электронный ресурс ww.chemphys.edu.ru/pdf/2008-09-01-033.pdf

Гусев А.И. , Рампель. А.А. Нанокристаллические материалы. М.: Физматлит, 2000. 224 С. Разина Г.Н. Переработка углеродсодержащих веществ в низкотемпературной плазме: учеб. пособие. - М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2005. 88 С.

Fridman A. Plasma Chemistry. New York : Cambridge University Press, 2008. 981Р. Vollath D. Plasma synthesis of nanopowders // J. Nanoparticle Res. 2008. V.10. Р.39-57.

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

Phillips J., Luhrs C.C., Richard M. Review: engineering particles using the aerosol-through-plasma method // IEEE Transactions on Plasma Science. 2009. V.37. P.726-739.

Guo J., Fan X., Dolbec R., Xue S., Jurewicz J., Boulos M. Development of Nanopowder Synthesis Using Induction Plasma // Plasma Science and Technology. 2010. V.12. № 2. P.188-199. Shigeta M., Murphy A.B. Thermal plasmas for nanofabrication // J. Phys. D: Appl. Phys. 2011. V. 44. №17. P.174025 -16.

Лебедев Ю.А. Введение в плазмохимию. Мат. 9 Школы по плазмохимии для молодых ученых России и стран СНГ. Иваново: ИГХТУ. 1999. С. 6-17.

Полак Л.С., Овсянников А.А., Словецкий Д.И., Вурзель Ф.Б. Теоретическая и прикладная плазмохимия. - М.: Наука. 1975. 304 С.

Химия плазмы. / Под ред. Л.С.Полака и Ю.А.Лебедева. - Новосибирск: Наука, 1991. 328 С. Низкотемпературная плазма: Т. 17: Электродуговые генераторы термической плазмы / Отв. ред. М. Ф. Жуков; Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние, ин-т теплофизики. - Новосибирск: Наука, 1999. 712 С.

Коротеев А.С., Миронов В.М. , Свирчук Ю.С. Плазмотроны: конструкции, характеристики, расчет. - М.: Машиностроение, 1993. 296 С.

WestinghousePlasmaCorp. [Электронный ресурс] — plasma-torches-by-westinghouse-plasma-corporation.pdf

Туманов Ю. Н. Электротехнологии нового поколения в производстве неорганических материалов: экология, электроснабжение, качество. - Москва: Физматлит, 2013. 806 С. Дресвин С.В., Бобров А.А., Лелевкин В.М., Лысов Г.В., Паскалов Г.З., Сорокин Л.М. ВЧ- и СВЧ-плазмотроны // Низкотемпературная плазма; Т. 6. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992. 319 С.

Батенин В.М., Климовский И.И., Лысов Г.В., Троицкий В.Н. СВЧ-генераторы плазмы. Физика, техника, применение. - М.: Энергоатомиздат, 1988. 224 С.

Мищенко С.В., Ткачев А.Г. Углеродные наноматериалы. Производство, свойства, применение. - М: Машиностроение, 2008. 320 С.

Ijima S., Jchihashi T. Single-shell carbon nanotubes of 1 nm diameter // Nature. 1993. V.363. P. 603 - 605.

Bethune D.S., Kiang C.H., de Vries M.S., Gorman G., Savoy R., Vazquez J., Beyers R. Cobalt-catalysed growth of carbon nanotubes with single-atomic-layer walls // Nature. 1993. V.363. P.605 - 607.

Ijima S., Ajayan P.M., Jchihashi T. Growth model for carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. 1992. V 69. P.3100 -3105.

67. Prasek J., Drbohlavova J., Chomoucka J., Hubalek J., Jasek O., Adamc V., Kizek R. Methods for carbon nanotubes synthesis—review // J. Mater. Chem. 2011. V.21. P.15872-15884.

68. Neyts E.C., Ostrikov K., Sunkara M.K., Bogaerts A. Plasma catalysis: synergistic effects at the nanoscale // Chem. Rev. 2015. V.115. №24. P.13408-13446.

69. Zhong G.F., Iwasaki T., Honda K., Furukawa Y., Ohdomari I., Kawarada H. Very High Yield Growth of Vertically Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes by Point-Arc Microwave Plasma CVD // Chem. Vap. Depos. 2005. V. 11. № 3. P.127-130.

70. Choi Y. C., Shin Y. M., Lee Y. H., Lee B. S., Park G.-S., Choi W. B., Lee N. S., Kim J. M. Controlling The Diameter, Growth Rate, And Density Of Vertically Aligned Carbon Nanotubes Synthesized By Microwave Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition // Appl. Phys. Lett. 2000. V.76. P.2367-2369.

71. Caughman J.B.O., Baylor L.R., Guillorn M.A., Merkulov V.I., Lowndes D.H. Growth of vertically aligned carbon nanofibers by low-pressure inductively coupled plasma-enhanced chemical vapor deposition // Appl. Phys. Lett. 2003. V.83. P. 1207.

72. Hirata T., Satake N., Jeong G.H., Kato T., Hatakeyama R., Motomiya K., Tohji K. Magnetron-type radio-frequency plasma control yielding vertically well-aligned carbon nanotube growth //Applied Physics Letters. 2003. V.83. № 6. P.1119-1121.

73. Satake N., Jeong G.H., Hirata T., Hatakeyama R., Ishida H., Tohji K., Motomiya K. Production of carbon nanotubes by controlling radio-frequency glow discharge with reactive gases // Phys. B: Condens. Matter. 2002. V. 323(1-4). P.290-292.

74. Jeong G.H., Satake N., Kato T., Hirata T., Hatakeyama R., Tohji K. Time evolution of nucleation and vertical growth of carbon nanotubes during plasma-enhanced chemical vapor deposition // Japanese journal of applied physics. 2003. V.42 (11A). L1340.

75. Xu S., Huang S.Y., Levchenko I., Zhou H.P., Wei D.Y., Xiao S.Q., Xu L., Yan W., Ostrikov K. Highly Efficient Silicon Nanoarray Solar Cells by a Single-Step Plasma-Based Process // Adv. Energy Mater. 2011. V.1(3). P.373-376.

76. Qingwen L., Hao Y., Yan C., Jin Z., Zhongfan L. A scalable CVD synthesis of highpurity singlewalled carbon nanotubes with porous MgO as support material // J. Mater. Chem. 2002. V.12. № 4. P. 1179-1183.

77. [Электронный ресурс]: https://raymor.com/nanotech/plasma-technology/

78. Smiljanic O., Stansfield B.L., Dodelet J.P., Serventi A., Desilets S. Gas-phase synthesis of SWNT by an atmospheric pressure plasma jet // Chem Phys Lett. 2002. V.356. P.189-193.

79. Gruenberger T.M., Gonzalez-Aguilar J., Fabry F., Fulcheri F., Grivei E., Probst N., Flamant G., Okuno H., Charlier J.-C. Production of Carbon Nanotubes and Other Nanostructures Via

Continuous 3-Phase AC Plasma Processing // Fullerenes Nanotubes and Carbon Nanostructures. 2007. V.12 (3). P.571-581.

80. Charlier J., Fabry F., Flamant G., Fulcheri L., Gonzalez J., Grivei E., Gruenberger T., Okuno H., Probst N. Carbon nanostructures and process for the production of carbon-based nanotubes, nanofibres and nanostructures US 2007/0183959 A1 2007.

81. Pacheco M., Sotelo J.P., Valdivia M., Bernal L., Valdivia-Barrientos R., Huczko A., Cruz A., Lopez-Callejas R. Synthesis of carbon nanostructures by using thermal plasma torch Synthesis of carbon nanostructures by using thermal plasma torch // Braz. J. Phys. 2004. V.34(4b). P.1684-1688.

82. Harbec D., Meunier J.-L., Guo L., Gauvin R., Mallah El.N. Carbon nanotubes from the dissociation of C2O4 using a dc thermal plasma torch // J. Phys. D: Appl. Phys. 2004. V.37. 2121.

83. Choi S.I., Nam J.S., Kim J.I., Hwang T.H., Seo J.H., Hong S.H. Continuous process of carbon nanotubes synthesis by decomposition of methane using an arc-jet plasma // Thin Solid Films. 2006. V. 506-507. P. 244-249.

84. Kim K.S., Cota-Sanchez G., Kingston C.T., Imris M., Simard B., Soucy G. Large-scale production of single-walled carbon nanotubes by induction thermal plasma // J. Phys. D: Appl. Phys. 2007. V. 40. P. 2375-2387.

85. Baldissarelli V.Z., de B. Benetol L.O., Cassini F.A., de Souza I.G., Debacher N.A. Plasma-Assisted Production of Carbon Black and Carbon Nanotubes from Methane by Thermal Plasma Reform // J. Braz. Chem. Soc. 2014. V.25. №1. P.126-132.

86. Bystrzejewski M., Huczko A., Lange H., Plotczyk W., Stankiewicz R., Pichler T., Gemming T., Rümmeli M.H. A continuous synthesis of carbon nanotubes by dc thermal plasma jet // Appl. Phys. A. 2008. V.91. P.223-228.

87. Ohishi T., Yoshihara Y., Fukumasa O. // Surf. Coat. Technol. 2008. V.202. P.5329.

88. Denysenko I.B., Xu S., Long J.D., Rutkevych P.P., Azarenkov N.A., Ostrikov K. Inductively coupled Ar / CH4 / H2 plasmas for low-temperature deposition of ordered carbon nanostructures // Journal of Applied Physics. 2004. V.95 (5). P.2713-2724.

89. Shashurin A., Keidar M. Synthesis of 2D materials in arc plasmas // J. Phys. D: Appl. Phys. 2015. V.48. 314007.

90. Wu Y.H., Yu T., Shen Z.X. Two-dimensional carbon nanostructures: Fundamental properties, synthesis, characterization, and potential applications // J. Appl. Phys. 2010. V.108. 071301.

91. Wang C., Song M., Chen X., Li D., Xia W. Synthesis of few-layer graphene flakes by magnetically rotating arc plasma: effects of input power and feedstock injection position // J. Appl. Phys. A. 2020. V.126. Article ID:210.

92. Boulos M.I. Thermal plasma processing // IEEE Trans. Plasma Sci. 1991. V.19. P.1078-1089.

93. Li J., Shashurin A., Keidar M. Correlation Between Formation of the Plasma Jet and Synthesis of Graphene in Arc Discharge // IEEE Transactions on Plasma Science. 2011. V.39. P.2366.

94. Keidar M., Shashurin A., Li J., Volotskova O., Kundrapu M., Zhuang T. Arc Plasma Synthesis of Carbon Nanostructures: Where Is the Frontier? // J. of Phys. D: Appl. Phys. 2011. V. 44. Article ID: 174006.

95. Volotskova O., Levchenko I., Shashurin A., Raitses Y., Ostrikov K. ,Keidar M. Single-Step Synthesis and Magnetic Separation of Graphene and Carbon Nanotubes in Arc Discharge Plasmas // Nanoscale. 2010. V.2. P.2281-2285.

96. Wang Z., Li N., Shi Z., Gu Z. Low-cost and large-scale synthesis of graphene nanosheets by arc discharge in air // Nanotechnology. 2010. V.21. 175602.

97. Levchenko I., Cvelbar U., Keidar M. Graphene Flakes in Arc Plasma: Conditions for the Fast Single-Layer Growth // Graphene. 2016. V.5. № 2. P.81-89.

98. Levchenko I., Volotskova O., Shashurin A., Raitses Y., Ostrikov K., Keidar M. The Large-Scale Pro-duction of Graphene Flakes Using Magnetically-Enhanced Arc Discharge between Carbon Electrodes // Carbon. 2010. V.48. P.4570-4574.

99. Wu Z.S., Ren W., Gao L., Zhao J., Chen Z., Liu B., Tang D., Yu B., Jiang C., Cheng H.-M. Synthesis of Graphene Sheets with High Electrical Conductivity and Good Thermal Stability by Hydrogen Arc Discharge Exfoliation // ACS Nano. 2009. V.3 (2). P.411-417.

100. Subrahmanyam K.S., Panchakarla L.S., Govindaraj A., Rao C.N.R. Simple Method of Preparing Graphene Flakes by an Arc-Discharge Method // J. Phys. Chem. C. 2009. V.113. №11. P.4257-4259.

101. Gershman S., Raitses Y. Unstable Behavior of Anodic Arc Discharge for Synthesis of Nanomaterials // J. Phys. D: Appl. Phys. 2016. V.49. 345201.

102. Vekselman V., Khrabry A., Kaganovich I., Stratton B., Selinsky R.S., Raitses Y. Quantitative imaging of carbon dimer precursor for nanomaterial synthesis in the carbon arc // Plasma Sources Science and Technology. 2018. V.27 (2). 025008.

103. Kundrapu M., Keidar M. Numerical simulation of carbon arc discharge for nanoparticle synthesis // Phys. Plasmas. 2012. V.19. 073510.

104. Bo Z., Mao S., Han Z. J., Cen K., Chen J., Ostrikov K. Emerging energy and environmental applications of vertically-oriented graphenes // Chem. Soc. Rev. 2015. V.44. P.2108-2121.

105. Dato A. Graphene Synthesized in Atmospheric Plasmas—A Review // J. Mater. Res. 2019. V.34. P.214-230.

106. Dato A., Frenklach M. Substrate-Free Microwave Synthesis of Graphene: Experimental Conditions and Hydrocarbon Precursors // New J. Phys. 2010. V. 12. 125013.

107. Dato A., Lee Z., Jeon K.J., Erni R., Radmilovic V., Richardson T.J., Frenklach M. Clean and highly ordered graphene synthesized in the gas phase // Chem Commun (Camb). 2009. V. 40. P. 6095-7.

108. Dato A., Radmilovic V., Lee Z., Phillips J., Frenklach M. Substrate-free gas-phase synthesis of graphene sheets // Nano Lett. 2008. V.8(7). P.2012-6.

109. Tatarova E., Henriques J., Luhrs C., Dias A., Phillips J., Abrashev M., Ferreira C. Microwave Plasma Based Single Step Method for Free Standing Graphene Synthesis at Atmospheric Conditions // Appl. Phys. Lett. 2013. V.103. 134101.

110. Tatarova E., Dias A., Henriques J., do Rego A.B., Ferraria A., Abrashev M., Luhrs C.C., Phillips J., Dias F., Ferreira C. Microwave Plasmas Applied for the Synthesis of Free Standing Graphene Sheets // J. Phys. D Appl. Phys. 2014. V.47. 385501.

111. Bundaleska N., Tsyganov D., Dias A., Felizardo E., Henriques J., Dias F.M., Abrashev M., Kissovski J., Tatarova E. Microwave plasma enabled synthesis of free standing carbon nanostructures at atmospheric pressure conditions // Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. V.20(20). P. 13810-13824.

112. Singh M., Sengupta A., Zeller K., Skoptsov G., Vander Wal Randy L. Effect of hydrogen concentration on graphene synthesis using microwave-driven plasma-mediated methane cracking // Carbon. 2019. V.143. P.802-813.

113. Melero C., Rincón R., Muñoz J., Zhang G., Sun S., Perez A., Royuela O., González-Gago C., Calzada M. Scalable Graphene Production from Ethanol Decomposition by Microwave Argon Plasma Torch // Plasma Phys. Control. Fusion. 2017. V. 60. 014009.

114. Rincón R., Melero C., Jiménez M., Calzada M. Synthesis of Multi-Layer Graphene and Multi-Wall Carbon Nanotubes from Direct Decomposition of Ethanol by Microwave Plasma without Using Metal Catalysts // Plasma Sources Sci. Technol. 2015. V.24. 032005.

115. Pristavita R., Mendoza-Gonzalez N.-Y., Meunier J.-L., Berk D. Carbon Blacks Produced by Thermal Plasma: The Influence of the Reactor Geometry on the Product Morphology // Plasma Chem.Plasma Process. 2010. V.30. P. 267-279.

116. Pristavita R., Mendoza-Gonzalez N.-Y., Meunier J.-L., Berk D. Carbon Nanoparticle Production by Inductively Coupled Thermal Plasmas: Controlling the Thermal History of Particle Nucleation // Plasma Chem.Plasma Process. 2011. V.31. P.851-866.

117. Pristavita R., Meunier J.-L., Berk D. Carbon Nano-Flakes Produced by an Inductively Coupled Thermal Plasma System for Catalyst Applications // Plasma Chem. Plasma Process. 2011. V.31. P. 393-403.

118. Meunier J.-L., Mendoza-Gonzalez N.-Y., Pristavita R., Binny D., Berk D. Two-Dimensional Geometry Control of Graphene Nanoflakes Produced by Thermal Plasma for Catalyst Applications // Plasma Chem. Plasma Process. 2014. V.34. P.505-521.

119. Mohanta A., Lanfant B., Leparoux M. Induction Plasma Synthesis of Graphene Nano-Flakes with in Situ Investigation of Ar-H2-CH4 Plasma by Optical Emission Spectroscopy // Plasma Chem. Plasma Process. 2019. V.39. P.1161-1179.

120. Mohanta A., Lanfant B., Asfaha M., Leparoux M. Methane Dissociation Process in Inductively Coupled Ar/H2/Ch4 Plasma for Graphene Nano-Flakes Production // Appl. Phys. Lett. 2017. V.110. 093109.

121. Zhang H., Cao T., Cheng Y. Preparation of Few-Layer Graphene Nanosheets by Radio-Frequency Induction Thermal Plasma // Carbon. 2015. V.86. P. 38-45.

122. Fronczak M., Fazekas P., Kâroly Z., Hamankiewicz B., Bystrzejewski M. Continuous and catalyst free synthesis of graphene sheets in thermal plasma jet // Chemical Engineering Journal. 2017. V.322. P.385-396.

123. Kim K.S., Hong S.H., Lee K.-S., Ju W.T. Continuous Synthesis of Nanostructured Sheetlike Carbons by Thermal Plasma Decomposition of Methane // IEEE Trans. Plasma Sci. 2007. V.35. P. 434-443.

124. Kim J., Heo S.B., Gu G.H., Suh J.S. Fabrication of graphene flakes composed of multi-layer graphene sheets using a thermal plasma jet system // Nanotechnology. 2010. V.21. 095601 (6pp).

125. Lee M.W., Kim H.-Y., Yoon H., Kim J., Suh J.S. Fabrication of Dispersible Graphene Flakes Using Thermal Plasma Jet and Their Thin Films for Solar Cells // Carbon. 2016. V. 106. P. 48-55.

126. Lange H., Labedz O., Tylska I., Huczko A., Bystrzejewski M. Experimental tests for carbon nanomaterial synthesis using dc plasma jet // J. Phys.: Conf. Ser. 2014. V.550. 012025.

127. Keith E. Whitener, Jr.: Hydrogenated graphene: A user's guide // J. Vac. Sci. Technol. A. 2018. V. 36(5). 05G401-16.

128. Elias D C., Nair R.R., Mohiuddin T.M.G., Morozov S.V., Blake P., Halsall M.P., Ferrari A.C., Boukhvalov D.W., Katsnelson M.I., Geim A.K., Novoselov K.S. Control of Graphene's Properties by Reversible Hydrogenation: Evidence for Graphane // Science. 2009. V.323. Issue 5914. P.610-613.

129. Savchenko A. Transforming Graphene // Science. 2009. V.323. P589-560.

130. Wojtaszek M., Tombros N., Caretta A., van Loosdrecht P.H.M., van Wees B.J. A road to hydrogenating graphene by a reactive ion etching plasma // J. Appl. Phys. 2011. V.110. 063715.

131. Luo Z., Yu T., Kim K.-J., Ni Z., You Y., Lim S., Shen Z., Wang S., Lin J. Thickness-dependent reversible hydrogenation of graphene layers // ACS Nano. 2009. V.3. P.1781-1788.

132. Luo Z., Yu T., Ni Z., Lim S., Hu H., Shang J., Liu L., Shen Z., Lin J. Electronic structures and structural evolution of hydrogenated graphene probed by Raman spectroscopy // J. Phys. Chem. C. 2011. V.115. P.1422-1427.

133. Eng A.Y., Sofer Z., Simek P., Kosina J., Pumera M. Highly hydrogenated graphene through microwave exfoliation of graphite oxide in hydrogen plasma: towards electrochemical applications // Chemistry. 2013. V.19(46). P.15583-92.

134. Abdelkader A.M., Patten H. V., Li Z., Chen Y., Kinloch I.A. Electrochemical exfoliation of graphite in quaternary ammonium-based deep eutectic solvents: aroute for the mass production of graphene // Nanoscale. 2015. V. 7(26). P.11386-92.

135. Jankovsky O., Libanska A., Bousa D., Sedmidubsky D., Matejkova S., Sofer Z. Partially Hydrogenated Graphene Materials Exhibit High Electrocatalytic Activities Related to Unintentional Doping with Metallic Impurities // Chemistry. 2016. V. 22(25). P. 8627-34.

136. Wang H., Maiyalagan T., Wang X. Review on Recent Progress in Nitrogen-Doped Graphene: Synthesis, Characterization, and Its Potential Applications // ACS Catalysis. 2012. V. 2(5). P. 781794.

137. Bigras G. R., Glad X., Vandsburger L., Charpin C., Levesque P., Martel R., Stafford L. Low-damage nitrogen incorporation in graphene films by nitrogen plasma treatment: Effect of airborne contaminants // Carbon. 2019. V.18. P. 31224-7.

138. Pels J. R., Kapteijn F., Moulijn J. A., Zhu Q., Thomas K. M. Evolution of nitrogen functionalities in carbonaceous materials during pyrolysis // Carbon. 1995. V.33(11). P. 1641-1653.

139. Kato T., Jiao L., Wang X., Wang H., Li X., Zhang L., Hatakeyama R., Dai H. // Small. 2011. V.7. P. 574.

140. Bertoti I., Mohai M., Laszlo K. Surface modification of graphene and graphite by nitrogen plasma: Determination of chemical state alterations and assignments by quantitative X-ray photoelectron spectroscopy // Carbon. 2015. V.84. P.185-196.

141. Lin Y.C., Lin C.Y., Chiu P.W. Controllable graphene N-doping with ammonia plasma // Appl. Phys. Lett. 2010. V.96. 133110.

142. Dey A., Chroneos A., Braithwaite N.St.J., Ram P.G., Krishnamurthy S. Plasma engineering of graphene // Applied Physics Reviews. 2016. V.3(2). P. 021301-19.

143. Jafri R. I., Rajalakshmi N., Ramaprabhu S. Nitrogen doped graphene nanoplatelets as catalyst support for oxygen reduction reaction in proton exchange membrane fuel cell // J. Mater. Chem. 2010. V.20. P.7114-7117.

144. Wang Y., Shao Y., Matson Dean W., Li J., Lin Y. Nitrogen-Doped Graphene and Its Application in Electrochemical Biosensing // ACSNano. 2010. V. 4(4). P.1790-1798.

145. Zeng J.-J., Lin Y.-J. Tuning the work function of graphene by nitrogen plasma treatment with different radio-frequency powers // Appl. Phys. Lett. 2014. V. 104(23). P. 233103.

146. Rybin M., Pereyaslavtsev A., Vasilieva T., Myasnikov V., Sokolov I., Pavlova A., Obraztsova E., Khomich A., Ralchenko V. Efficient nitrogen doping of graphene by plasma treatment // Carbon. 2016. V.96. P.196-202.

147. Li N., Wang Z.Y., Zhao K. K., Shi Z.J., Gu Z.N., Xu S.K. Large scale synthesis of N-doped multi-layered graphene sheets by simple arc-discharge method // Carbon. 2010. V. 48. P.255-259.

148. Panchakarla L.S., Subrahmanyam K.S., Saha S.K., Govindaraj A., Krishnamurthy H.R., Waghmare U.V., Rao C.N.R. Synthesis, structure, and properties of boron- and nitrogendoped graphene // Adv. Mater. 2009. V.21. Р.4726-4730.

149. Dias A., Bundaleski N., Tatarova E., Dias F.M., Abrashev M., Cvelbar U., Teodoro O.M.N.D., Henriques J. Production of N-graphene by microwave N2-Ar plasma // J. Phys. D: Appl. Phys. 2016. V.49. 05530.

150. Bundaleska N., Dias A., Bundaleski N., Felizardo E., Henriques J., Tsyganov D., Abrashev M., Valcheva E., Kissovski J., Ferraria A.M., Botelho do Rego A.M., Almeida A., Zavasnik J., Cvelbar U., Teodoro O.M.N.D, Strunskus Th., Tatarova E. Prospects for microwave plasma synthesized N-graphene in secondary electron emission mitigation applications // Sci Rep. 2020. V.10. P.13013.

151. Tatarova E., Dias A., Henriques J., Abrashev M., Bundaleska N., Kovacevic E., Bundaleski N., Cvelbar U., Valcheva E., Arnaudov B., Botelho do Rego A. M., Ferraria A. M., Berndt J., Felizardo E., Teodoro O. M. N. D., Strunskus Th., Alves L.L., Gonçalves B. Towards large-scale in freestanding graphene and N-graphene sheets // Sci. Rep. 2017. V.7. P.10175.

152. Kumar A., Voevodin A.A., Paul R., Altfeder I., Zemlyanov D., Zakharov D.N., Fisher T.S., Nitrogen-doped graphene by microwave plasma chemical vapor deposition // Thin Solid Films. 2013. V.528. P. 269.

153. Deng D., Pan X., Yu L., Cui Y., Jiang Y., Qi J., Li W.-X., Fu Q., Ma X., Xue Q., Sun G., Bao X. Toward N-Doped Graphene via Solvothermal Synthesis // J. Mater. Chem. 2011. V.23(5). P.1188-1193.

154. Tsyganov D., Bundaleska N., Dias A., Henriques J., Felizardo E., Abrashev M., Kissovski J., Botelho do Rego A.M., Ferraria A.M., Tatarova E. Microwave plasma-based direct synthesis of free-standing N-graphene // Phys. Chem. Chem. Phys. 2020. V. 22(8). P. 4772-4787.

155. Jirickovâ A., Lojka M., Sedmidubsky D., Jankovsky O. AIP Conference Proceedings [AIP Publishing THERMOPHYSICS 2019: 24th International Meeting of Thermophysics and 20th Conference REFRA - Smolenice, Slovakia (22-24 October 2019)] THERMOPHYSICS 2019: 24th International Meeting of Thermophysics and 20th Conference REFRA - Fast synthesis of highly-oxidized graphene oxide by two-step oxidation process. 2019. 2170. 020005.

156. Yan J.-A., Xian L., Chou M.Y. Structural and Electronic Properties of Oxidized Graphene // Phys. Rev. Lett. 2009. V.103(8). 086802.

157. Бабаев А.А., Зобов М.Е., Корнилов Д.Ю., Ткачев С.В., Теруков Е.И., Левицкий В.С. Оптические и электрические свойства оксида графена // Оптика и спектроскопия. 2018. T.125. №6. C.820-824.

158. Naghdi S., Rhee K.Y., Kim M.T., Jaleh B., Park S.J. Atmospheric chemical vapor deposition of graphene on molybdenum foil at different growth temperatures // Carbon Lett. 2016. V.18. Р.37-42.

159. Alam K., Jo Y.Y., Park C.-K. Hoonsung Cho Synthesis of Graphene Oxide Using Atmospheric Plasma for Prospective Biological Applications International // Journal of Nanomedicine. 2020. V.15. P.5813-5824.

160. Cheng H.E., Wang Y.Y., Wu P.C., Huang C.H. Preparation of large-area graphene oxide sheets with a high density of carboxyl groups using O2/H2 low-damage plasma // Surf. Coat. Technol. 2016. V.303. P.170-175.

161. Huang C.H., Su C.Y., Lai C.S., Li Y.C., Samukawa S. Ultra-low-damage radical treatment for the highly controllable oxidation of large-scale graphene sheets // Carbon. 2014. V.73. P.244-251.

162. Ostovari F., Abdi Y., Ghasemi F. Controllable formation of graphene and graphene oxide sheets using photo-catalytic reduction and oxygen plasma treatment // EPJ Applied Physics. 2012. V.60. 30401.

163. Choi K., Lim J., Rani J.R., Yoon H.S., Oh J., Hong T., Ha T., Park B.C., Sim K.I., Jun S.C., Kim J.H. Terahertz and optical study of monolayer graphene processed by plasma oxidation // Appl. Phys.Lett. 2013. V.102. 131901.

164. Lee B.J., Jeong G.H. Plasma oxidation of thermally grown graphenes and their characterization // Vacuum. 2013. V.87. P.200-204.

165. Felten A., Eckmann A., Pireaux J.J., Krupke R., Casiraghi C. Controlled modification of mono- and bilayer graphene in O2, H2 and CF4 plasmas // Nanotechnology. 2013.V.24. P.355705 (8pp).

166. Tsyganov D., Bundaleska N., Tatarova E., Dias A., Henriques J., Rego A., Ferraria A., Abrashev M.V., Dias F.M., Luhrs C.C., Phillips J. On the plasma-based growth of 'flowing' graphene sheets at atmospheric pressure conditions // Plasma Sources Sci. Technol. 2016.V.25. 015013.

167. Bacsa W.S., de Heer W.A., Ugarte D, Chatelain A. Raman spectroscopy of closed-shell carbon particles // Chem. Phys. Lett. 1993. V. 211. P.346-352.

168. de Heer W.A., Ugarte D. Carbon onions produced by heat treatment of carbon soot and their relation to the 217.5 nm interstellar absorption feature // Chem. Phys. Lett. 1993. V.207. Issues 4-6. P.480-486.

169. Obraztsova E.D., Fujii M, Hayashi S., Kuznetsov V.L., Butenko Yu.V., Chuvilin A.L. Raman identification of onion-like carbon // Carbon. 1998. V.36. №5-6. P.821-826.

170. Wang X., Xu B., Liu X., Jia H., Hideki I. The Raman spectrum of nano-structured onion-like fullerenes // Phys. B: Condens. Matter. 2005. V.357. P.277-281.

171. Анчуков К.Е., Залогин Г.Н., Красильников А.В., Попов М.Ю., Кульницкий Б.А. Синтез углеродных луковичных наноструктур из метана в плазменном потоке индукционного плазмотрона // Письма в ЖТФ. 2015. Т.41. № 21. C.30-36.

172. Cabioch T., Rivière J.P., Delafond J. A New Technique for Fullerene Onion Formation // J. Mater. Sci. 1995. V. 30. P. 4787-4792.

173. Kuznetsov V.L., Malkov I.Yu., Chuvilin A.L. Effect of Explosion Conditions on the Structure of Detonation Soots: Ultradisperse Diamonds and Onion Carbon // Carbon. 1994. V. 32. P. 873-882.

174. Sano N., Wang H., Alexandrou I. Synthesis of Carbon Onions in Water // J. Appl. Phys. 2002. V. 92. P.2783-2788.

175. Chen X.H., Deng, F.M., Wang J.X., Yang H., Wu G.T., Zhang X.B., Peng J., Li W.Z. New Method of Carbon Onion Growth by Radio-Frequency Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition // Chem. Phys. Lett. 2001. V.336. P.201-204.

176. Zou Q., Li Y.G., Lv B., Wang M.Z., Zou L.H., Zhao Y.C. Transformation of onion-like carbon from nanodiamond by annealing // Inorg Mater. 2010. V.46. P. 127-131.

177. Gubarevich A.V., Kitamura J., Usuba S. Onion Like Carbon Deposition by Plasma Spraying of Nanodiamonds // Carbon. 2003. V.41. P.2601-2606.

178. Gubarevich A.V., Kitamura J., Usuba S., Yokoi H. Onion-like carbon deposition by plasma spraying of nanodiamonds // Carbon. 2003. V.41. Issue 13. P.2601-2606

179. Santhosh N.M., Filipic G., Tatarova E., Baranov O., Kondo H., Sekine M., Hori M., Ostrikov K., Cvelbar U. Oriented Carbon Nanostructures by Plasma Processing: Recent Advances and Future Challenges // Micromachines. 2018. V.9. P.565-32.

180. Zheng J., Tan Q., Chen H., Wu A., Li X., Yan J., Dai J., Zhou J. Synthesis of vertical graphene nanowalls by cracking n-dodecane using RF inductively-coupled plasma-enhanced chemical vapor deposition // Plasma Sci. Technol. 2020. V.22. 025504.

181. Рыжонков Д.И., Лёвина В.В., Дзидзигури Э.Л. Наноматериалы. М.: БИНОМ. Лаборатор. знаний. 2010. 365 C.

182. Cho H.J., Kondo H., Ishikawa K., Sekine M., Hiramatsu M., Hori M. Density Control of Carbon Nanowalls Grown by CH4/H2 plasma and Their Electrical Properties // Carbon. 2014. V.68. P.380-388.

183. Kannan P., Eichhorn S.J., Young R.J. Deformation of isolated single-wall carbon nanotubes in electrospun polymer nanofibres // Nanotechnology. 2007. V.18. № 23. 235707.

184. Miaudet P., Badaire S., Maugey M., Derré A., Pichot V., Launois P., Poulin P., Zakri C. Hot -drawing of single and multiwall carbon nanotube fibers for high toughness and alignment // Nano Lett. 2005. V.5. №11. P.2212-2215.

185. Das R., Shahnavaz Z., Ali Md. E., Islam M.M., Abd Hamid S.B. Can We Optimize Arc Discharge and Laser blation for Well-Controlled Carbon Nanotube Synthesis? // Nanoscale Res. Lett. 2016. V.11. P.510.

186. Апресян Л. А., Власов Д.В., Власова Т.В., Конов В.И., Климанов А. А., Терехов С.В. Синтез углеродных нановолокон и нанотрубок в реакторе с активированным водородом // ЖTФ. 2006. T.76. Вып.12. С.92-97.

187. Ng L.W.T., Hu G., Howe R.C.T., Zhu X., Yang Z., Jones C.G., Hasan T.Printing of Graphene and Related 2D Materials: Technology, Formulation and Applications (eBook). Springer International Publishing AG part of Springer Nature. 2019. 219 C.

188. Jakus A., Secor E.B., Rutz A., Jordan S.W., Hersam M.C., Shah R.N. Three-Dimensional Printing of High-Content Graphene Scaffolds for Electronic and Biomedical Applications //ACS Nano. 2015. V.9(4). P.4636-4648.

189. Tagliaferri S., Panagiotopoulos A., Mattevi C. Direct ink writing of energy materials // Mater. Adv. 2021. V.2. P.540-563.

190. Fulcheri L., Fabry F., Takali S., Rohani V. Three-phase AC arc plasma systems: a review // Plasma Chem. Plasma Process. 2015. V.35 (4). P.565-585.

191. Bundaleska N., Henriques J., Abrashev M., Botelho do Rego A.M., Ferraria A.M., Almeida A., Dias M.F., Valcheva E., Arnaudov B., Upadhyay K.K., Montemor M.F., Tatarova E.Large-scale synthesis of freestanding N-doped graphene using microwave plasma // Sci. Rep. 2018. V.8(1). P.12595.

192. Wang Q., Wang X., Chai Z., Hu W. Low-temperature plasma synthesis of carbon nanotubes and graphene based materials and their fuel cell applications // Chem. Soc. Rev. 2013. V.42. P.8821-8834.

193. Баддур Р.Ф., Тимминс Р.С. Использование плазмы в химических процессах, Пер. с англ. под ред. Л.С. Полака. - М.: Мир, 1970. 256 C.

194. Кинетика и термодинамика химических реакций в низкотемпературной плазме, под ред. Л. С. Полака, М.: Наука, 1965. 254 C.

195. Пушкарев А.И., Новоселов Ю.Н., Ремнев Г.Е. Цепные процессы в низкотемпературной плазме — Новосибирск: Наука, 2006. 226 C.

196. Rollier J.-D., Petitpas G., Gonzalez-Aguilar J., Darmon A., Fulcheri L., Metkemeijer R. Thermodynamics and Kinetics Analysis of Gasoline Reforming Assisted by Arc Discharge // Energy Fuels, 2008. V.22(3). P.1888-1893.

197. Лихолобов В.А. Молекулярные аспекты образования углеродных наноструктур в газовой фазе // Перспективы получения и применения углеродных материалов и композитов: Материалы научного семинара, посвященного 45-летию Всесоюзного научно-

исследовательского Института технического углерода МНХП СССР и памяти организатора Суровикина Виталия Федоровича (Омск, 19-20 мая 2014г.) / ИППУ СО РАН - Омск: из-во ОмГТУ, 2014. С.9.

198. Moisala A., Nasibulin A.G., Kauppinen E.I. The role of metal nanoparticles in the catalytic production of single-walled carbon nanotubes- a review // J. Condens. Matter Phys. 2003. V.15(3). P.3011-3035.

199. Krestinin A.V. Polyyne Model of Soot Formation Process// 27th Symp.(Int) on Combustion. The Combustion Institute. Pittsburg. 1998. P.1557-1563.

200. Frenklach M., Wang H. in H. Bockhorn (Ed.), Soot formation in Combustion — Mechanisms and Models, New-York.: Springer-Verlag. Berlin Heidelberg, 1994. P.165.

201. Крестинин А.В., Кислов М.Б., Раевский А.В., Колесова О.И., Стесик Л.Н. К вопросу о механизме образования сажевых частиц // Кинетика и катализ. 2000. Т.41. №1. С. 102-111.

202. Krestinin A.V. Detailed Modeling of Soot Formation in Hydrocarbon Pyrolysis // Combust. Flame, 2000. V.120. P.513-524.

203. Крестинин A.B. О механизме образования сажи из ацетилена // Химическая физика. 1994. Т.13. №1. С. 121-131.

204. Frenklach M. Reaction mechanism of soot formation in flames // Phys. Chem. Chem. Phys. 2002. V.4. P.2028-2037.

205. Крестинин А.В. Кинетическая модель сажеобразования из ацетилена в разбавленных смесях при температуре выше 1600 К // Химическая физика.1987. T.6. №3. С.342-349.

206. Власов П.А. Кинетика образования кластеров и микрогетерогенных частиц конденсированной фазы в ударных волнах. Автореф. дисс., д .ф.- мат. наук М.: ИХФ РАН им. Н.Н.Семёнова. 2004. 52 C.

207. Мухина Т.Н., Барабанов Н.Л., Бабаш С.Е. Пиролиз углеводородного сырья. - М.: Химия, 1987. 240 C.

208. Савельев A.M. Образование ультрадисперсных заряженных и нейтральных аэрозолей в элементах проточного тракта и выхлопной струе турбореактивного двигателя. Автореф. дисс. к.т.н., М.: ФГУП «ЦИАМ им.П.И.Баранова». 2010. 26 C.

209. Luo Z., Wang F., Xu J., Liu J., Hong R. Thermodynamic Simulation and Experimental Investigation of Plasma Preparation of Nanosized Carbon Using Propane // J. Nanomater. 2019. Article ID 9189525.

210. Wang F., Sun D.L., Hong R.Y., Kumar M.R. Preparation of carbon nanoparticles by plasma arc discharge under fluidized dynamic equilibrium // J. Nanoparticle Res. 2016. V.18(6). P.148.

211. Alinejad Y., Shahverdi A., Faucheux N., Soucy G. Synthesis of single-walled carbon nanotubes using induction thermal plasma technology with different catalysts: thermodynamic and

experimental studies 12th High-Tech Plasma Processes Conference (HTPP-12) // J. Phys.: Conf. Ser. 2012. V.406. 012019.

212. Sun D.L., Wang F., Hong R.Y., Xie C.R. Preparation of carbon black via arc discharge plasma enhanced by thermal pyrolysis // Diam.Relat.Mater. 2016. V.61. P.21-31.

213. Penkova A.V., Acquah S.F., Piotrovskiy L.B., Markelov D.A., Semisalova A.S., Kroto H.W., Fullerene derivatives as nano-additives in polymer composites // Russ. Chem. Rev. 2017. V.86 (6). P.530-566.

214. Исакаев Э.Х., Синкевич О.А. Шунтирование тока и вызванные им изменения напряжения в канале плазмотронов с самоустанавливающейся длиной электрической дуги // ТВТ. 2003. T.41(3). P.334-341.

215. Ahmad I., Yazdani B., Zhu Y. Recent Advances on Carbon Nanotubes and Graphene Reinforced Ceramics Nanocomposites // Nanomaterials. 2015. V.5. P. 90 -114.

216. Hidalgo-Manrique P., Lei X., Xu R., Zhou M., Kinloch I.A., Young R.J. Copper/graphene composites: a review // J. Mater. Sci. 2019. V.54. P.12236-12289.

217. Das Т., Sharma1 B.K., Katiyar A.K., Ahn J.-H. Graphene-based flexible and wearable electronics // J. Semicond. 2018. V.39. 011007.

218. Башкатов B.A., Исакаев Э.Х., Крешин М.Б.,Ченчиков А.М., Шелков Е.М., Шпильрайн Э.Э.. Электродуговой плазмотрон. А.с. №814250 СССР МКИ НО 5В 7/22. 1979.

219. Исакаев Э.Х., Григорьянц P.P., Спектор Н.О., Тюфтяев A.C. Влияние угла раскрытия канала выходного электрода на характеристики плазмотрона // ТВТ. 1994. Т.32. №4. С.627-635.

220. Исакаев Э.Х., Тюфтяев A.C. Влияние геометрии сопла на характеристики дуги в плазмотроне при резке материалов // Сварочное производство. 1994. № 2. С.23.

221. Белевцев A.A., Исакаев Э.Х., Маркин A.B и др. Анализ метрологических возможностей сильноточной дуги в плазмотронах с расширяющимся каналом // ТВТ. 2000. Т. 38. №'5. С. 693.

222. Исакаев Э.Х. Разработка генератора низкотемпературной плазмы с расширяющимся каналом выходного электрода и некоторые его применения. Дисс. докт. техн. наук. М.: ОИВТ РАН, 2002. 84 C.

223. Иванов П.П., Исакаев Э.Х., Карпухин A.B. и др. Плазматрон с расширяющимся каналом выходного электрода // 1-я конференция по инновационной деятельности НТЦ ЭПУ ОИВТ РАН. М.: ОИВТ РАН, 11-12 апреля 2005. С.51.

224. Исакаев Э.Х., Синкевич O.A., Тюфтяев A.C., Чиннов В.Ф. Исследование генератора низкотемпературной плазмы с расширяющимся каналом выходного электрода инекоторые его применения // ТВТ. 2010. Т.48. №1. С. 105 -134.

225. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2018666404 17.12.2018г. Программа управления установкой для синтеза углеродных наноматериалов на основе модуля ОВЕН «МВ110-8А» и измерительной платы Л-КАРД «L-780M» (УСУН) / В. М. Ильичев, В. И. Калинин М. Б. Шавелкина, Д. И. Юсупов.

226. Сурис А.Л. Плазмохимические процессы и аппараты М.: Химия, 1989. 304 C.

227. Туманов Ю.Н. Современное состояние развития плазменных процессов в технике, технологии и металлургии // Химия плазмы. Вып. 13 / Под ред. Б. М. Смирнова. М.: Энергоатомиздат, 1986. С.163.

228. Medlin J., Wong H.-W., Jackson R. Fluid Mechanical Description of Fluidized Beds. Convective Instabilities in Bounded Beds // Ind.Eng.Chem.Fundam. 1974. V.13 (3). P.247-259.

229. Коровина Н.В., Кудряшова О.Б., Антонникова А.А., Ворожцов Б.И. Распыление жидкости при импульсном воздействии // Известия вузов. Физика. 2013. № 9/3(56). С. 169-172.

230. Ni G., Zhao P., Cheng C., Song Y., Toyoda H.,Meng Y Characterization of a steam plasma jet at atmospheric pressure // Plasma Sources Sci. Technol. 2012. V.21. №1. 015009.

231. Методы исследования плазмы. Под ред. В. Лохте-Хольтгревена. -М.: Мир, 1971. C.552.

232. Griem H.R. Principles of plasma spectroscopy // Cambridge University Press. 2005. Т. 2. C.388.

233. Kelleher D.E. Stark Broadening of Visible Neutral helium Lines in a Plasma // JQSRT. 1981. V.25. P. 191.

234. Konjevic N., Wiese W. Experimental Stark Widths and Shifts for Spectral Lines of Neutral and Ionized Atoms // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1990. V.19. №6. P. 1307-1385.

235. Пархоменко В.Д., Полак Л.С., Сорока П.И, Цыбулев П.Н, Мельников В.И., Гуськов А.Ф. Процессы и аппараты плазмохимической технологии. Киев: "Вища школа", 1979. 256 C.

236. Мержанов А.Г., Китаин М.М., Гольдшлегер У.И., Штейнберг А.С. Термодинамический анализ взаимодействия окислов железа с метан-кислородной смесью. Доклады АН СССР. 1977. Т.237. №2. С.391-394.

237. Мика В.И., Семенов А.М. Расчет состава и термодинамических свойств диссоциирующих газов методом исходных атомов // ТВТ. 1977. Т.15. №2. C.268-276.

238. Байбуз В.Ф., Зицерман В.Ю., Голубушкин Л.М., Чернов Ю.Г. Химическое равновесие в неидеальных системах. М.: Институт высоких температур АН СССР, 1986. 227 С.

239. Belov G.V., Iorish V.S., Yungman V.S. Simulation of equilibrium states of thermodynamic systems using IVTANTERMO for Windows // High Temp. 2000. V.38. P.191-6.

240. Boulos M.I., Fauchais P., Pfender E. The Plasma State. In: Thermal Plasmas. Springer, Boston, MA. 1994. C.472.

241. Исакаев Э.Х., Синкевич О.А., Мордынский В.Б., Тюфтяев А.С., Хачатурова А.Г. // Физика и химия обработки материалов. 2013. Т.2. С.25.

242. Алексеев Н.И., Дюжев Г.А. Кинетика углеродных кластеров в дуговом разряде от атомов к фуллеренам// ЖТФ. 2002. Т.72. Вып. 5. С.121-129.

243. де Гроот С., Мазур П. Неравновесная термодинамика, пер. с англ.- М.: Мир. 1964. гл. 3, P.2.

244. Scott C.D. Chemical Models for Simulating Single-Walled Nanotube Production in Arc Vaporization and Laser Ablation Processes // J.Nanosci. Nanotechnol. 2004. V.4. P.368-376.

245. Esfarjani S.A., Dworkin S.B., Mostaghimi J., Kim K.S., Kingston C.T., Simard B., Soucy G. Detailed Numerical Simulation of Single-Walled Carbon Nanotube Synthesis in a Radio-Frequency Induction Thermal Plasma System // J. Phys.: Conf. Ser. 2012. V.406. 012011.

246. Esfarjani S.A. A modeling framework for the synthesis of carbon nanotubes by RF plasma technology, PhD thesis, University of Toronto. 2013.

247. Zhelezniak M.B., Filimonova E.A. Simulation of gas-phase chemical reactor for removal of toxic impurities, based on the use of pulsed streamer discharge: part 1 High Temp. 1998. V.36. P.352-7.

248. Filimonova E.A. Discharge effect on the negative temperature coefficient behaviour and multistage ignition in CsH8-air mixture // J. Phys. D: Appl. Phys. 2015. V.48. 015201 -16.

249. Filimonova E.A. Amirov R.H., Kim H.T., Park I.H. Comparative modelling of NOx and SO2 removal from pollutant gases by using pulsed corona and silent discharges // J. Phys. D: Appl. Phys. 2000. V.33. P.1716-27.

250. Filimonova E.A. Discharge effect on the negative temperature coefficient behaviour and multistage ignition in CsH8-air mixture // J. Phys. D: Appl. Phys. 2015. V.48. 015201.

251. Коршунов A.B. Особенности дисперсного состава и морфологии частиц электровзрывных порошков металлов // Химия. 2002. Т.320. № 3. С.9-16.

252. Novoselov K.S., Geim A.K., van der Berg D., Dubonos S.V., Maan J.C. Domain wall propagation on nanometer scale: coercivity of a single pinning center // IEEE Trans. Magn. 2002. V.38. P. 2583-2585.

253. Wunderlich J., Ravelosona D., Chappert C., Cayssol F., Mathet V., Ferre J., Jamet J.F., Thiaville A. Influence of geometry on domain wall propagation in a mesoscopic wire // IEEE Trans. Magn. 2001. V.37. P.2104-2107.

254. Manoj Kumar Shukla, Kamal Sharma Microstructure and Elemental Investigation of Graphene/ CNT Epoxy Composite International // Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE) 2019. V.8. Issue 4. P.108-111.

255. Branca C., Frusteri F., Magazu V., Mangione A. Characterization of Carbon Nanotubes by TEM and Infrared Spectroscopy // J. Phys. Chem. B. V. 108(11). P.3469-3473.

256. Brown S.D.M., Jorio A., Dresselhaus M.S., Dresselhaus G. Observation of the D-band feature in the Raman spectra of carbon nanotubes // Phys. Rev. B. 2001. V.64. 073403.

257. Dresselhaus, M. S.; Jorio, A.; Souza Filho, A. G.; Saito, R. Defect characterization in graphene and carbon nanotubes using Raman spectroscopy // Phil. Trans. R. Soc. A. 2010. V.368. P.5355-5377.

258. Ferrari A.C., Robertson J. Interpretation of Raman spectra of disordered and amorphous carbon // Phys. Rev. B. 2000. V.61. P.14095.

259. Ferrari A.C., Robertson J. (eds) Raman spectroscopy in carbons: from nanotubes to diamond. Phil. Trans. R. Soc. A. 2004. V.362. P.2269-2565.

260. Ferreira E.H.M., Moutinho M.V.O., Stavale F., Lucchese M.M., Capaz R.B., Achete C. A., Jorio, A. Evolution of the Raman spectra from single, few and many layers graphene with increasing disorder // Phys. Rev. B Condens. Matter. 2010. V.82(12). P.125429 - 9.

261. Pang L.S.K., Saxsby J.D., Chatfield S.P. Thermogravimetric analysis of carbon nanotubes and nanoparticles // J Phys Chem. 1993. V.97. P.6941-2.

262. Trucano P., Chen R., Structure of graphite by neutron-diffraction // Nature. 1975. V. 258. P. 136137.

263. Богданов С.П. Рентгеноструктурный анализ углеродистых материалов: методические указания. - СПб.: СПбГТИ, 2013. 26 C.

264. E. Fuente, J. A. Menendez, M. A. Diez, D. Suarez, M. A. Montes-Moran Infrared Spectroscopy of Carbon Materials: A Quantum Chemical Study of Model Compounds // J. Phys. Chem. B. 2003. V.107. Issue 26. P. 6350-6359.

265. Susi T., Pichler T., Ayala P. X-ray photoelectron spectroscopy of graphitic carbon nanomaterials doped with heteroatoms // J. Nanotechnol. 2015. V.6. P.177-192.

266. Kudashov A.G., Okotrub A.V., Bulusheva L.G., Asanov L.P., Shubin Yu.V., Yudanov N.F., Yudanova L.I., Danilovich V.S., Abrosimov, O. G. Influence of Ni-Co Catalyst Composition on Nitrogen Content in Carbon Nanotubes // J. Phys. Chem. B. 2004. V.108. P.9048-9053.

267. Azizighannad S., Stepwise S.M. Reduction of Graphene Oxide (GO) and Its Effects on Chemical and Colloidal Properties // Sci Rep. 2018. V.8. P.10083.

268. Школьников Е.И., Вервикишко (Виткина) Д.Е. Особенности нанопористой структуры углеродных материалов. Метод Лимитированного Испарения // ТВТ. 2010. Т.48. №6. C.854-861.

269. Школьников Е.И., Волков В.В. Получение изотерм десорбции паров без измерения давления // Доклады Академии Наук. 2001. Т.378. № 4. С.507-510.

270. Школьников Е.И., Елкина И.Б., Волков В.В. Способ анализа пористой структуры. RU Patent 2141642. 1998.

271. Гаврилова Н.Н., Назаров В.В. Анализ пористой структуры на основе адсорбционных данных: учеб. пособие.- М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2015. 132 C.

272. Krupka J.A. Contactless methods of conductivity and sheet resistance measurement for semiconductors, conductors and superconductors // Meas. Sci. Technol. 2013. V.24(6). 062001.

273. Вольфкович Ю.М., Рычагов А.Ю., Сосенкин В.Е., Крестинин А.В. Силовой электрохимический суперконденсатор на основе углеродных нанотрубок // Электрохим. энергетика. 2008. Т.8. № 2. С. 106.

274. Cheng Q., Tang J., Ma J., Zhang H., Shinya N., Qin L.-C. Graphene and carbon nanotube composite electrodes for supercapacitors with ultra-high energy density // Phys. Chem. Chem. Phys. 2011. V.13. P.17615-17624.

275. Jonkers J., van de Sandle M., Sola A., Gamero A., van der Mullen J. On the differences between ionizing helium and argon plasmas at atmospheric pressure // Plasma Sources Sci. Technol. 2003. V.12. P.30-38.

276. Sobel'man I.I. An Introduction to the Theory of Atomic Spectra. Pergamon. Physics Today 1974. V.27(6). P.51.

277. NIST Chemical Kinetics Database Standard Reference Database 17, Version 7.0 (Web Version), Release 1.6.8, Data Version 2017.07 (http://kinetics.nist.gov/kinetics)

278. Isakaev E.K., Chinnov V.F., Kavyrshin D. I., Sargsyan M.A. Nonequilibrium state of highly ionized helium plasma at atmospheric pressure // High Temp. 2013. V.51. Issue 2. P.141-146.

279. Очкин В.Н. Спектроскопия низкотемпературной плазмы Изд. 2-е, испр. и доп. - Москва: Физматлит. 2010. 590 С.

280. Ochkin V.N. Spectroscopy of low temperature plasma. Weinheim: Wiley-VCH. 2009.

281. Suemitsu H., Kazunori I. et al. Behaviour of allowed and forbidden components of the He 4472A line in Z-pinch plasmas // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 1990. V.23. P.1129-1137.

282. Biberman L.M., Vorob'ev V.S., Yakubov I.T. Kinetics of Nonequilibrium Low-Temperature Plasmas. Berlin: Springer-Verlag.1987.

283. Левко Д.С., Цымбалюк А.Н. Анализ возможности создания ультрафиолетовых излучателей на молекулах этанола // Письма в ЖТФ. 2013. Т. 39. Вып. 5. С. 88-94.

284. Генерал А.А., Шуаибов А.К., Кельман В.А., Жменяк Ю.В. Эмиссионные характеристики газоразрядной плазмы на основе паров этанола // Письма в ЖТФ. 2014. Т. 40. Вып. 11. С.67-72.

285. Miotka R., Jasiskia M., Mizeraczyka J. Optical Emission Spectroscopy of Microwave (915 MHz) Plasma in Atmospheric Pressure Nitrogen with Addition of Ethanol Vapour // Acta Phys. Pol. A. 2014. V.125 (6). Р. 1329.

286. Rueangjitt N., Sreethawong T., Chavadej S., Sekiguchi H. // Plasma Chem. Plasma Process. 2011. V.31. P. 517-534.

287. Tarasov B.P., Muradyan V.E., Shul'ga Y.M., Krinichnaya E.P., Kuyunko N.S., Efimov O.N., Obraztsova E.D., Schur D.V., Maehlen J.P., Yartys V.A. Synthesis of carbon nanostructures by arc evaporation of graphite rods with Co-Ni and YNi2 catalysts. // Carbon. 2003. V.41. №7. P.1357-1364.

288. Lehman J.H., Terrones M., Mansfield E., Hurst K.E., Meunier V. Evaluating the characteristics of multiwall carbon nanotubes // Carbon. 2011. V. 49. № 8. P.2581-2602.

289. Филатов С. А., Долгих М.Н., Кучинский Г.С., Ахремкова Г.С., Гункевич А. А., Кумейша Н.А. Термические методы анализа углеродных наноматериалов // VI Minsk Inrternational Heat and Mass Transfer Forum MIF-2008, Minsk, May 19-23. 2008.

290. Хабибулина И.А., Ситников Н.Н., Казаков В.А. Синхронный термический анализ и спектроскопия комбинационного рассеяния света как взаимодополняющие методы диагностики аллотропных форм углерода // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2016. Т. 59. № 8. С.34-39.

291. Тарасов Б.П., Мурадян В.Е., Володин А.А. Синтез, свойства и примеры использования углеродных наноматериалов // Известия Академии наук. Серия химическая. 2011. №7. C.1237-1248.

292. Самсонов Г.В. Тугоплавкие соединения. Справочник по свойствам и применению. - М. 1963.

293. Косолапова Т. Я. Карбиды- М., Металлургия. 1968. 300 C.

294. Тугоплавкие материалы в машиностроении. - Справочник. /Под ред. А. Т. Туманова и К. И. Портного. - М.: Машиностроение, 1967. 392 C.

295. Особо тугоплавкие элементы и соединения. Тугоплавкие карбиды, [Сборник], под ред. Г. В. Самсонова К. Справочник. - Киев: Наукова думка, 1970. 276 C.

296. Ebbesen T.W., Hiura H., Fujita J., Ochiai Y., Matsui S., Tanigaki K. Patterns in the bulk growth of carbon nanotubes // Chem. Phys. Lett. 1993. V. 209. №1-2. P. 83-90.

297. Ковальская Е.А., Картель Н.Т., Приходько Г.П., Семенцов Ю.И. Физико-химические основы методов очистки углеродных нанотрубок (обзор) // Хiмiя, фiзика та технолопя поверхш. 2012. Т.3. № 1. С. 20-44.

298. Maruyama S, Kojima R., Miyauchi Y., Chiashi S., Kohno M. Low-temperature synthesis of high-purity single walled carbon nanotubes from alcohol //Chem. Phys. Lett. 2002. V.360. P.229-34.

299. Inoue Sh., Nakajima T., Kikuchi Y. Synthesis of single-wall carbon nanotubes from alcohol using Fe/Co, Mo/Co, Rh/Pd catalysts // Chem. Phys. Lett. 2005. V.406. P.184-7.

300. Слинченко Н.И., Удовицкий В.Г., Кропотов А.Ю Технологические аспекты создания электронных устройств н а основе углеродных нанотрубок. 1. Методы очистки углеродных нанотрубок // PH. 2010. № 1. С.3-14.

301. Lin Y.C., Lin J.H. Purity-controllable growth of bamboolike multi-walled CNTs over copper-based catalysts // Cat. Communications. 2013. V. 34. P.41-44.

302. Krishna V.M., Abilarassu A., Somanathan T., Gokulakrishnan N. Effective synthesis of well graphitized high yield bamboo-like MWCNTs on copper loaded -alumina nanoparticles // Diam. Relat. Mater. 2014. V.50. P.20-25.

303. Xue B., Liu R., Huang W-Z., Zheng Y-F., Xu Z-D. Growth and characterization of bamboo-like multiwalled carbon nanotubes over Cu/Al2O3 catalyst // J. Mater. Sci. 2009. V.44. P.4040-46.

304. Золотаренко Ал.Д., Рогозинская А.А., Помыткин А.П., Лавренко В.А. Исследование термостойкости Me—C - нанокомпозитов // Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies. 2012. Т. 10. № 4. C.8058-11.

305. Pang L.S.K., Saxby J.D., Chatfield S.P. Thermogravimetric Analysis of Carbon Nanotubes and Nanoparticles // J. Phys. Chem. 1993. V.97. №27. P.6941-6942.

306. Sing S.W., Everett D.H., Haul R.A.W., Moscou L., Pierotti R.A., Rouquerol J., Siemieniewska T. Reporting Physisorption Data For Gas/Solid Systems with Special Reference to the Determination of Surface Area and Porosity // Pure Appli.Chem. 1985. V.57. P.603-619.

307. Kumal R.R., Gharpure A., Viswanathan V., Mantri A., Skoptsov G., Vander Wal R. Microwave Plasma Formation of Nanographene and Graphitic Carbon Black // C- Journal Сarbon Research. 2020. V. 6 (4). P.70.

308. Lin C-R., Liao W-H., Wei D-H., Chang C-K., Fang W-C., Chen C-L., Dong C-L., Chen J-L., Guo J. Improvement on the synthesis technique of ultrananocrystalline diamond films by using microwave plasma jet chemical vapor deposition // J. Cryst. Growth. 2011. V.326(1). P.212-217.

309. Gohiera A., Ewels C.P., Minea T.M., Djouadi M.A. Carbon nanotube growth mechanism switches from tip- to base-growth with decreasing catalyst particle size // Carbon. 2008. V.46. P.1331.

310. Раков Э.Г. Нанотрубки и фуллерены: учеб. посо6то. - М.: Логос, 2006. 376 C.

311. Hoecker C., Smail F., Pick M., Boies A. The influence of carbon source and catalyst nanoparticles on CVD synthesis of CNT aerogel // Chem.Eng. J. 2017. V.314. Р.388-395.

312. Simon F., Kukovecz A., Kramberger C., Pfeiffer R., Hasi F., Kuzmany H., Kataura H. Diameter selective reaction processes of single-wall carbon nanotubes // Phys. Rev. B. 2005. V.71.165439.

313. Zhao X., Ando Y., Qin L.-C., Kataura H., Maniwa Y., Saito R. Characteristic Raman spectra of multiwalled carbon nanotubes // Phys. B: Condens. Matter. 2002. V.323(1-4). P. 265-266.

314. Кудашов А.Г., Окотруб А.В., Юданов Н.Ф., Романенко А.И., Булушева Л.Г., Абросимов А.Г., Чувилин А.Л., Пажетов Е.М., Боронин А.И. Газофазный синтез азотосодержащих углеродных нанотруб и их электронные свойства // ФТТ. 2002. T.44. Bbrn. 4. C.626-629.

315. Scardamaglia M., Bittencourt C. Metal-free catalysis based on nitrogen-doped carbon nanomaterials: a photoelectron spectroscopy point of view // J. Nanotechnol. 2018. V.9. P.2015-2031.

316. Terrones M. XVth International Winterschool on electronic properties of novel materials. n Kirchberg, Tyrol, Austria. 2001. P. 63.

317. Анализ поверхности методами Оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии / Пер. с англ.; Под ред. Д. Бриггса, М П. Сиха. - М.: Мир.1987. 600 C.

318. Abd-Elsalam K.A., Vasil'kov A.Yu., Said-Galiev E.E., Rubina M.S., Khokhlov A.R., Naumkin A.V., Shtykova E.V., Alghuthaymi M.A. Bimetallic blends and chitosan nanocomposites: novel antifungal agents against cotton seedling damping-off // Eur. J. Plant. Pathol. 2017. DOI 10.1007/s10658-017-1349-8

319. Ai, G., Yan, H., Qiu, T., & Liu, C. Activating flotation of chalcopyrite using CuSO4 and H2O2 from the cyanide tailings // Physicochem. Probl. Miner. Process. 2018. V.54(2). P.578-589.

320. Liu Q.X., Fang Y. New technique of synthesizing single-walled carbon nanotubes from ethanol using fluidized-bed over Fe-Mo/MgO catalyst // Spectrochim. Acta - Part A Mol. Biomol. Spectrosc. 2006. V.64. N.2. P.296-300.

321. Maruyama T., Kondo H., Ghosh R., Kozawa A., Naritsuka S., Iizumi Y., Okazaki T., Iijima S. Single-walled carbon nanotube synthesis using Pt catalysts under low ethanol pressure via cold-wall chemical vapor deposition in high vacuum // Carbon. 2016. V.96. P.6 -13.

322. Zhong G.F., Iwasaki T., Honda K., Furukawa Y., Ohdomari I., Kawarada H. Very High Yield Growth of Vertically Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes by Point-Arc Microwave Plasma CVD // Chem. Vap. Depos. 2005. V.11. №3. P.127-130.

323. Hu W-C., Lin T-H. Ethanol flame synthesis of carbon nanotubes in deficient oxygen environments // Nanotechnology. 2016. V.27(16).165602.

324. Жерлицын А.Г., Косицын В.С., Кобец А.С., Постников П.С., Трусова М.Е., Шиян В.П. Получение углеродных нанотрубок из природного газа // Вестник науки Сибири. 2012. № 3 (4). С.30-36.

325. Богданов С.П. Рентгеноструктурный анализ углеродистых материалов: методические указания.- СПб.: СПб ГТИ, 2013. 26 С.

326. Дьячкова Т.П., Ткачев А.Г. Методы функционализации и модифицирования углеродных нанотрубок. - М.: Издательский дом «Спектр», 2013. 152 C.

327. Kasuya D., Yudasaka M., Takahashi K., Kokai F., Iijima S. Selective Production of Single-Wall Carbon Nanohorn Aggregates and Their Formation Mechanism // J. Phys. Chem. B. 2002. V.106(19). P.4947-4951.

328. Yudasaka M., kasuya Y., Kokai F, Takahashi K., Takizawa M., Bandow S., Iijima S. Causes of different catalytic activities of metals in formation of single-wall carbon nanotubes // Appl. Phys. A. 2002. V.14. P.377-385.

329. Алексеев Н.И., Дюжев Г.А. О возможности роста углеродных нанотрубок из углеродных кластеров // ЖТФ. 2005. Т.75. Вып.11. С. 112-119.

330. Jang L.-W., Shim J., Son D.I., Cho H., Zhang L., Zhang J., Menghini M., Locquet J.-P., Seo J.W. Simultaneous growth of threedimensional carbon nanotubes and ultrathin graphite networks on copper // Sci. Rep. 2019. V.9. P.12344.

331. Kwiatkowska M., Pelech R., Jçdrzejewska A., Moszynski D., Pelech I. Different Approaches to Oxygen Functionalization of Multi-Walled Carbon Nanotubes and Their Effect on Mechanical and Thermal Properties of Polyamide 12 Based Composites // Polymers. 2020. V.12(2). P.308-328.

332. Farivar F., Yap P.L., Karunagaran R.U., Losic D. Thermogravimetric Analysis (TGA) of Graphene Materials: Effect of Particle Size of Graphene, Graphene Oxide and Graphite on Thermal Parameters // C- Journal Carbon Research. 2021. V.7. P.41.

333. Amiri A., Shanbedi M., Ahmadi G., Eshghi H., Kazi S.N., Chew B.T., Savari М., Zubir, M.N.M. Mass production of highly-porous graphene for high-performance supercapacitors // Sci. Rep. 2016. V.6(1). 32686-11.

334. Ferrari A.C., Meyer J.C., Scardaci V., Casiraghi C., Lazzeri M., Mauri F., Piscanec S., Jiang D., Novoselov K.S., Roth S., Geim A.K. Raman Spectrum of Graphene and Graphene Layers // Phys. Rev. Lett. 2006. V.97. 187401.

335. Graf D., Molitor F., Ensslin K., Stampfer C., Jungen A., Hierold C., Wirtz L. // Nano Lett. 2007. V. 7. P.238-242.

336. Заварицкая Т.Н., Мельник Н.Н., Пудонин Ф.А., Шерстнев И.А. Многослойная графеновая структура углерода в короткопериодных сверхрешетках // Письма в ЖЭТФ. Т.103. Вып. 5. С.385 - 388.

337. Qiu X., Bouchiat V., Colombet D., Ayela F. Liquid-phase exfoliation of graphite into graphene nanosheets in a hydrocavitating 'lab-on-a-chip' // RSC Advances. 2019. V.9(6). P. 3232-3238.

338. Singh M., Sengupta A., Zeller K., Skoptsov G., Vander Wal R. Effect of Hydrogen Concentration on Graphene Synthesis Using Microwave-driven Plasma-mediated Methane Cracking https://www.sciencedirect.com > article > pii. 2019.

339. Shtein M., Pri-Bar I., Varenik M., Regev O. Characterization of Graphene-Nanoplatelets Structure via Thermogravimetry // Anal. Chem. 2015. V.87(8). P.4076-4080.

340. Cazzanelli E., De Luca O., Vuono D., Policicchio A., Castriota M., Desiderio G., De Santo P.M., Aloise A., Fasanella A., Rugiero T., Agostino, R. G. Characterization of graphene grown on copper

foil by chemical vapor deposition (CVD) at ambient pressure conditions // J. Raman Spectrosc. 2018. V.49(6). P.1006-1014.

341. Z.Q. Li, C.J. Lu, Z.P. Xia, Y. Zhou, Z. Luo X-ray diffraction patterns of graphite and turbostratic carbon // Carbon. 2007. V.45. P.1686-1695.

342. Technical specification ISO/TS 80004-13 First edition 2017-09 Nanotechnologies - Vocabulary -Part 13: Graphene and related twodimensional (2D) materials.

343. Barzola-Quiquia J., Ballestar A., Dusari S., Esquinazi P. Experimental Study of the Intrinsic and Extrinsic Transport Properties of Graphite and Multigraphene Samples // Graphene - Synthesis, Characterization, Properties and Applications. 2011. P.115-140.

344. Лебедев А. А., Котоусова И.С., Лаврентьев А.В., Лебедев С.П., Дементьев П. А., Петров В.Н., Смирнов А.Н., Титков А.Н. Исследование пленок мультиграфена, получаемых на поверхности SiC методом сублимации // ФТТ. 2010. Т. 52. Вып. 4. C. 779-805.

345. Чернозатонский Л.Д, Сорокин П.Б.,Артюх А.А. Новые наноструктуры на основе графена: физико-химические свойства и приложения // Успехи химии. 2014. Т.83 (3). С.251-279.

346. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость: Пер. с англ. 2-ое изд. - М. 1984. 306 С.

347. Skrypnyk Y.V., Loktev V.M. Electrical conductivity in graphene with point defects // Phys. Rev. B Condens. Matter. 2010. V.82(8). 085436

348. Jafri S. H. M., Blom T., Leifer K., Carva K., Sanyal B., Fransson J., Eriksson O., Karis O., Widenkvist E., Jansson U., Grennberg H., Quinlan R., Holloway B.C. Conductivity engineering of graphene by defect formation // J. Phys. D: Appl. Phys. 2009. V.43(4). P.8.

349. Ambrosi A., Chua C.K., Bonanni A., Pumera M. Electrochemistry of Graphene and Related Materials // Chem. Rev. 2014. V.114 (14). P.7150-7188.

350. Hantel M.M., Kaspar T., Nesper R., Wokaun A., Kötz R. Partially reduced graphite oxide for supercapacitor electrodes: Effect of graphene layer spacing and huge specific capacitance // Electrochem. Commun. 2011. V.13. P. 90-92.

351. РФ № 2659285 Сорбент на основе модифицированного оксида графена и способ его получения // А. Е. Бураков, А. В. Бабкин, И.В. Буракова, А. В. Мележик, Д. А. Курносов, Э. С. Мкртчян, А. Г. Ткачев; опубл. 29.06.2018. Бюл. № 19. Заявка: 2017137396, 25.10.2017.

352. Long Z., Zhan Y., Li F., Wan X., He Y., Hou C., Hu H. Hydrothermal synthesis of graphene oxide/multiwalled carbon nanotube/Fe3O4 ternary nanocomposite for removal of Cu (II) and methylene blue // J. Nanopart. Res. 2017. V.19(9). Article number: 318

353. Зиатдинова А.М., Саенкоа Н.С., Скрыльника П.Г. Оксид графена и его термически восстановленные наноструктурированные производные: получение и комплексное исследование свойств // Журнал неорганической химии. 2020. Т.65. №1. С. 131-144.

354. Mattevi C., Eda G., Agnoli S., Miller S., Mkhoyan K.A., Celik O., Mastrogiovanni D., Granozzi G., Garfunkel E., Chhowalla M. Evolution of electrical, chemical, and structural properties of transparent and conducting chemically derived graphene thin film // Adv. Funct. Mater. 2009. V.19. P.2577-2583.

355. Мармер Э.Н. Углеграфитовые материалы. // М.: Металлургия.1973. 136 C.

356. Lazzeri M., Mauri F. Non-adiabatic Kohn-anomaly in a doped graphene monolayer // Phys Rev Lett. 2006. V.97. 266407.

357. Pimenta M. A., Dresselhaus G., Dresselhaus M. S., Cancado L. G., Jorio A., Saito R. Studying disorder in graphite-based systems by Raman spectroscopy // Phys. Chem. Chem. Phys. 2007. V.9. P.1276.

358. Elias D C., Nair R.R., Mohiuddin T.M.G., Morozov S.V., Blake P., Halsall M.P., Ferrari A.C., Boukhvalov D.W., Katsneltson M.I., Geim A.K., Novoselov K. Control of Graphene's Properties by Reversible Hydrogenation: Evidence for Graphane // Science. 2009. V. 323. P. 610-613.